Efecto de las burbujas de aire sobre la velocidad de propagación y el espectro de Fourier de ondas ultrasónicas en un flujo bifásico

En este trabajo se analizan los espectros de atenuación y velocidad de ondas ultrasónicas en una columna de agua. La finalidad es evaluar el potencial del ultrasonido para monitorizar la cantidad y el tamaño de las burbujas en flujos bifásicos agua-aire. Esta aplicación es de interés para varias ind...

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Autores:
Henao Santa, Sebastián
Franco Guzmán, Ediguer Enrique
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/13640
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10614/13640
Palabra clave:
Ondas ultrasónicas
Ultrasonido
Ultrasonic waves
Ultrasonics
Flujo bifásico
Burbujas
Espectro de atenuación
Espectro de velocidad
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description En este trabajo se analizan los espectros de atenuación y velocidad de ondas ultrasónicas en una columna de agua. La finalidad es evaluar el potencial del ultrasonido para monitorizar la cantidad y el tamaño de las burbujas en flujos bifásicos agua-aire. Esta aplicación es de interés para varias industrias, siendo algunas la petrolera y la de alimentos. Se implementó la técnica pulso-eco con un transductor de banda ancha con frecuencia central de 0,5 MHz. También se desarrolló una metodologı́a para cuantificar la cantidad de burbujas basada en procesamiento digital de imágenes. Fueron analizados el efecto del promediado de las señales y la variación de los espectros de atenuación y velocidad on la cantidad de burbujas.
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[6] A. H. G. Cents, \Mass transfer and hydrodynamics in stirred gas-liquid-liquid contactors," Ph.D. dissertation, Universiteit Twente, 7 2003.
[7] E. E. Franco, M. A. B. Andrade, J. C. Adamowski, and F. A. Buiochi, \Acoustic beam modeling of ultrasonic transducers and arrays using the impulse response and the discrete representation methods," Journal of the Brazilian Society of Mecha- nical Sciences and Engineering, vol. 33, pp. 408 - 416, 2011
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Fueron analizados el efecto del promediado de las señales y la variación de los espectros de atenuación y velocidad on la cantidad de burbujas.In this work, the attenuation and velocity spectra of ultrasonic waves in a water column are analyzed. The purpose is to evaluate the potential of ultrasound to monitor the amount and size of bubbles in twophase water-air ows. This application is interesting for several industries, such as the petroleum and food ones. The pulse-echo technique was implemented using a broadband transducer with a central frequency of 0;5 MHz. A methodology based on digital image processing was also developed to quantify the amount of bubbles. The e ect of the averaging of the signals and the variation of the attenuation and velocity spectra due to the amount of bubbles were analyzedpdfapplication/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderCartagena de IndiasDerechos reservados - Universidad Industrial de Santander, 2019https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessinfo:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Efecto de las burbujas de aire sobre la velocidad de propagación y el espectro de Fourier de ondas ultrasónicas en un flujo bifásicoDocumento de ConferenciaTextinfo:eu-repo/semantics/conferenceObjecthttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85http://purl.org/coar/resource_type/c_c94fOndas ultrasónicasUltrasonidoUltrasonic wavesUltrasonicsFlujo bifásicoBurbujasEspectro de atenuaciónEspectro de velocidadBiphasic flowAir bubblesAttenuation spectrumVelocity spectrum12 – 15 noviembre de 2019Cartagena, ColombiaXIV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica[1] H. Medwin, \Counting bubbles acoustically: a review," Ultrasonics, vol. 15, no. 1, pp. 7 - 13, 1977. [Online]. Available: http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/0041624X77900051 [2] A. A. Umar, I. B. M. Saaid, A. A. Sulaimon, and R. B. M. Pilus, \A review of petroleum emulsions and recent progress on water-in-crude oil emulsions stabilized by natural surfactants and solids," Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 165, pp. 673 - 690, 2018. [Online]. Available: http://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S0920410518301980 [3] N. de Jong, \Physics of microbubble scattering," in Advances in Echo Imaging Using Contrast En- hancement, B. G. N.C. Nanda, Reinhard Schlief, Ed. Netherlands: Springer, 2012, ch. 3, pp. 39 - 64. [4] M. M. Sc.D., \On musical air-bubbles and the sounds of running water," The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, vol. 16, no. 104, pp. 235-248, 1933. [Online]. 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Buiochi, \Acoustic beam modeling of ultrasonic transducers and arrays using the impulse response and the discrete representation methods," Journal of the Brazilian Society of Mecha- nical Sciences and Engineering, vol. 33, pp. 408 - 416, 2011Comunidad generalPublicationff78380a-274b-4973-8760-dee857b38a0dvirtual::1801-1ff78380a-274b-4973-8760-dee857b38a0dvirtual::1801-1https://scholar.google.com/citations?user=4paPIoAAAAAJ&hl=esvirtual::1801-10000-0001-7518-704Xvirtual::1801-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001243730virtual::1801-1LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81665https://red.uao.edu.co/bitstreams/d58cb283-ed64-451c-bd02-2d7155e72969/download20b5ba22b1117f71589c7318baa2c560MD52ORIGINALEfecto de las burbujas de aire sobre la velocidad de propagación y el espectro de Fourier de ondas ultrasónicas en flujo bifásico.pdfEfecto de las burbujas de aire sobre la velocidad de propagación y el espectro de Fourier de ondas ultrasónicas en flujo bifásico.pdfTexto archivo completo de parte de la conferencia, PDFapplication/pdf1202052https://red.uao.edu.co/bitstreams/4d1ecd15-9486-4946-91d0-5a5c8c2a9268/downloaddb4206fafda14a5d1fcb47257e21c660MD53TEXTEfecto de las burbujas de aire sobre la velocidad de propagación y el espectro de Fourier de ondas ultrasónicas en flujo bifásico.pdf.txtEfecto de las burbujas de aire sobre la velocidad de propagación y el espectro de Fourier de ondas ultrasónicas en flujo bifásico.pdf.txtExtracted texttext/plain23353https://red.uao.edu.co/bitstreams/1896b185-52d3-4304-821a-1a00dec577e1/downloada894c5252d0b5f77d94254ebce989600MD54THUMBNAILEfecto de las burbujas de aire sobre la velocidad de propagación y el espectro de Fourier de ondas ultrasónicas en flujo bifásico.pdf.jpgEfecto de las burbujas de aire sobre la velocidad de propagación y el espectro de Fourier de ondas ultrasónicas en flujo bifásico.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg13292https://red.uao.edu.co/bitstreams/8fb0e8bc-1e5a-4943-860b-32ad27803218/download65abdba397201d247b3841e3e0789262MD5510614/13640oai:red.uao.edu.co:10614/136402024-03-05 10:50:11.474https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Derechos reservados - Universidad Industrial de Santander, 2019open.accesshttps://red.uao.edu.coRepositorio Digital Universidad Autonoma de Occidenterepositorio@uao.edu.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