Assessment of particle image velocimetry applied to high-speed organic vapor flows
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Compressible flows of fluids whose thermophysical properties are related by complex equations are quantitatively and can be qualitatively different from high-speed flows of ideal gases. Nonideal compressible fluid dynamics (NICFD) is concerned with these fluid flows, which are relevant in many processes and power and propulsion systems. Typically, NICFD effects occur if the fluid is an organic compound and its vapor state is close to the vapor–liquid critical point, at high-reduced temperature and pressure (even supercritical). Current design and analysis of devices operating in the nonideal compressible regime demand for validated simulation software, characterized in terms of uncertainty. Moreover, experiments are needed to further validate related theory. Experimental data are limited as generating and measuring these flows is challenging given their high pressure or temperature or both. In addition, flows of organic compounds can be flammable, can thermally decompose, and sealing may demand for special materials. Recently, more research has been devoted to the measurement of these flows using both intrusive and less intrusive techniques relying on optical access and lasers. The transparency and refractive properties of these dense vapors pose additional problems. The ORCHID (organic Rankine cycle hybrid integrated device) at the Aerospace Propulsion and Power Laboratory of Delft University of Technology is a closed-loop facility, used to generate a continuous nonideal supersonic flow of siloxane MM with the vapor at 4 $${{\textrm{bar}}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mtext>bar</mml:mtext> </mml:math> and 220 °C at the inlet of the test section. Within this work, we have employed particle image velocimetry for the first time to obtain the velocity field in a de Laval nozzle in such flows. Measured velocity fields (expanded uncertainty within 1.1% of the maximum velocity) have been compared with those resulting from a CFD simulation. The comparison between experimental and simulated data is satisfactory, with deviation ranging from 0.1 to 10 % from the throat to the outlet, respectively. This discrepancy is attributed to hardware limitations, which will be overcome in the future experiments. The feasibility of PIV with uncontrolled but fixed seeding density to measure high-speed vapors of organic vapors has been demonstrated, and future experimental campaigns will target flows for which nonideal effects are more pronounced, other paradigmatic configurations, and improvements to the measurement techniques.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».