"Horizontal air-water two phase flow measurement using Electrical Impedance Probes (SIET ECP and DENERG ECP) and a Venturi Flow Meter (VFM)".

La misurazione della portata bifase è estremamente importante in molti settori industriali (nucleare, chimico, petrolifero e del gas, ecc.). Nonostante gli enormi sforzi di ricerca degli ultimi anni, la strumentazione necessaria per eseguire queste misurazioni è ancora molto limitata. Nell'ambito dello sviluppo della strumentazione per la misurazione della portata bifase, l'obiettivo principale di questo studio è la caratterizzazione di uno Spool Piece (SP) costituito da un venturimetro (VFM) e da due sonde ad impedenza (ECP) montato su una sezione di prova orizzontale, in cui si verifica un deflusso bifase aria-acqua. Vengono analizzate le misurazioni delle pressioni differenziali e dei segnali elettrici rispetto alle velocità superficiali di liquido e gas, regimi di flusso (flow patterns) e grado di vuoto. La sezione test è un tubo orizzontale ID 80 mm nominale con un venturimetro (VFM), una sonda ad impedenza disegnata da Siet (SIET ECP) con dieci elettrodi lineari lunghi e una nuova sonda ad impedenza con elettrodi concavi (DENERG ECP) . Le portate in questa campagna sperimentale variano nell'intervallo 0,048-0,0119 kg / s per l'aria (intervallo di velocità superficiale 8-19 m / s) e 0-0,0535 kg / s (0-192 l / h) per acqua (intervallo di velocità superficiale da 0,0006 m / sa 0,0103 m / s). Questi intervalli di velocità superficiali corrispondono a regimi di deflusso (flow patterns) stratificato-ondulato e anulare-disperso lungo la sezione di test. Questo lavoro di tesi è diviso in tre sezioni principali. La prima presenta la descrizione del flusso bifase (modelli, classificazioni dei regimi di deflusso, definizione dei principali parametri e variabili utilizzati, ecc ...), le ragioni per cui è necessario sviluppare il cosiddetto Spool Piece (SP) costituito da diversi dispositivi per misurare i parametri bifase e una panoramica generale sui misuratori di pressione differenziale e sulle sonde ad impedenza. Nella seconda sono descritte in dettaglio la struttura sperimentale, la sezione test, la strumentazione con la loro calibrazione e il metodo di acquisizione dei segnali. Nella terza sezione viene presentata la campagna sperimentale con la matrice sperimentale e le procedure di test per caratterizzare i segnali di VFM, SIET ECP e DENERG ECP. Infine, nell'ultima sottosezione della terza sezione vengono stimati la portata totale e la portata individuale delle singole fasi in base ai risultati della presente campagna sperimentale. Infatti, l'obiettivo finale è quello di combinare i segnali degli strumenti per ottenere la portata senza la necessità dell'osservazione visiva come nel caso di un tubo opaco.