A comparison of magnetic resonance, X-ray and positron emission particle tracking measurements of a single jet of gas entering a bed of particles
A comparison of magnetic resonance, X-ray and positron emission particle tracking measurements of a single jet of gas entering a bed of particles
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进入粒子床的单股气体射流的磁共振、X 射线和正电子发射粒子跟踪测量的比较
DOI：
10.1016/j.ces.2014.09.029
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发表时间：
2015
影响因子：
4.7
通讯作者：
Pore M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pore M
利用磁共振成像（MRI）、正电子发射粒子跟踪（PEPT）和x射线照相技术测量了进入填充床的单个气体射流的长度，并对结果进行了比较。实验使用罂粟种子的有机玻璃床（直径50毫米）进行：298 K的空气通过一个直径2毫米的单一中心孔进入床的底部。使用罂粟种子（Geldart组B，在298 K和1atm下测量的最小流化速度为0.13 m/s，颗粒密度为1060 kg/m3），因为它们含有高含量的油，其中含有可移动的质子，因此适合MRI检查。使用三种技术测量的射流长度在50 m/s< o<100 m/s之间一致，其中u是通过孔的表面速度。在50 m/s以下，x射线测量的射流长度比MRI测量的短。这是由于使用超快速x射线测量，在50毫米的床层中发现了最小直径为5毫米的空隙。PEPT最常用于计算粒子速度，而射流长度通常通过测定空隙来计算。然而，在这项工作中由PEPT确定的粒子位置用于计算分数占用数，从中可以推断射流长度。
Measurements of the lengths of a single jet of gas entering a packed bed were made using magnetic resonance imaging (MRI), positron emission particle tracking (PEPT) and X-ray radiography and the results compared. The experiments were performed using a Perspex bed (50 mm i.d.) of poppy seeds: air at 298 K was admitted to the base of the bed through a single, central orifice, 2 mm in diameter. Poppy seeds (Geldart Group B, measured minimum fluidisation velocity with air at 298 K and 1 atm of 0.13 m/s and particle density ~1060 kg/m3) were used because of their high content of oil, which contains mobile protons and hence is suitable for MRI examination. The lengths of jet measured using the three techniques were in agreement between 50 m/s<Uo<100 m/s, whereUois the superficial velocity through the orifice. BelowUo=50 m/s, X-ray measurements of jet lengths were shorter than those measured using MRI. This was attributed to the minimum diameter of void, found to be 5 mm, detectable in a 50 mm bed using ultra-fast X-ray measurements. PEPT is most commonly used to calculate particle velocities, whilst jet lengths are usually calculated from determinations of voidage. However, the particle locations determined in this work by PEPT were used to calculate a fractional occupancy count, from which a jet length could be inferred.
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