Badania przepływu dwufazowego ciecz - ciało stałe w rurociągu pionowym metodami radioizotopowymi Cześć 1. Pomiar prędkości transportu ziaren fazy stałej

W artykule omówiono wykorzystanie izotopów promieniotwórczych do opisu unoszenia przez ciecz cząstek ciała stałego w rurociągu pionowym. Pokazano jak zastosowanie zestawu absorpcyjnego złożonego z dwóch źródeł promieniowania gamma 241Am i dwóch sond scyntylacyjnych umożliwia zarówno pomiar prędkości przepływu jak i koncentracji objętościowej fazy stałej. W prezentowanej metodzie średnia prędkość przepływu ziaren była wyznaczana przy zastosowaniu metody korelacji wzajemnej sygnałów rejestrowanych przez sondy. Dla ilustracji posłużono się pomiarami wykonami na potrzeby transportu hydraulicznego konkrecji polimetalicznych z dna Pacyfiku.

---

The paper presents an application of radioisotopes to description of transportation of solid particles by a liquid in a vertical pipe. It shows how the gamma absorption set, consisting of two radioactive isotopes 241Am and two scintillation probes, may be applied to measurements of both solid particles velocity and volumetric concentration of a flow. In this case the mean velocity of the solid phase transportation is evaluated by a cross-correlation of digital signals recorded by the probes. The paper is divided into five sections. The first is a short introduction to the subject of the paper. Section 2 presents the basis of solid particles velocity measurement by the gamma absorption method (Fig. 1, Eq. 1). Section 3 describes the laboratory installation (Fig. 2) which is an example of the transportation of ceramic models of pebbles expected during exploitation of polymetallic deposits from the Pacific. The diameter and concentration of solid particles were found to be variable and stochastically distributed in the stream. The cross-correlation analysis of the recorded signals (Eq. 2, Fig. 4) and the uncertainty evaluation of the mean velocity (Eq. 3) are given in Section 4. The uncertainty of the mean velocity of the solid particles is reduced to 1%. Section 5 summarises the results and presents final remarks. The authors conclude that the method described in this paper can be applied to many similar complex streams transported through pipelines.