Využití PDA techniky pro měření indexu lomu kapaliny

Utilization of PDA technique for measurement of liquid refraction index

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

čeština

Systém PDA (Phase Doppler Anemometer) je dobře znám jako nejvíce používaná technika pro zjišťování rychlostních a velikostních distribucí v aplikacích sprejů. Jestliže dominuje intenzita světelného svazku, která prochází danou částicí, je nutné znát reálnou část indexu lomu pro stanovení absolutní velikosti částice. V případě neznalosti této hodnoty, je možné využít systém nazývaný E-PDA (Extended Phase Doppler Anemometer). Tento systém pracuje jako spojené dva klasické PDA systémy dohromady a poskytuje informaci o reálné části indexu lomu. Experimenty s tímto zařízením mohou být využity např. pro měření koncentrací v oblasti vícefázového toku. Konečná idea experimentů je použití dvou malých tlakových trysek (každá průtok asi 0,2 l/min), které budou vůči sobě v takové poloze, aby se jejich sprejové kužele protínaly. Tyto trysky budou vytvářet sprejové kužele s kapalinami o různých hodnotách indexu lomu (např. voda a inkoust). V oblasti průsečíku těchto kuželů bude nastávat koalescence kapek původních tekutin a budou zde vznikat částice o různých hodnotách indexu lomu. Tyto kapičky s různým indexem lomu budou charakterizovat kvalitu koalescence obou sprejů.

The PDA (Phase Doppler Analyser) is well known as one of the most useful techniques to study particle velocity and particle size distribution in two-phase flows. If refracted light dominates for signal detection, it is necessary for PDA measurement to know the value of refractive index. In case of unknown value of refractive index, it is possible to use the technique called Extended Phase Doppler Analyser (E-PDA). This system works like two PDA systems connected together and allows measuring of the real part of refractive index. This measurement can be used for determination of rate of coalescence of droplets in multiphase flow. Experiments were carried out with a spray produced by a small pressure nozzle. The flow rate of fluid through the nozzle was 0.2 l/min-1 and injection pressure 3 bar. The theoretical relationships for E-PDA come out from the PDA theory. The E-PDA is based on two scattered light signals from each sample particle that penetrates the measuring control volume. These signals are sampled by two pairs of photodetectors at different positions (different off-axis angles). If refracted light dominates for both receiving units, the two phase shifts can be used to compute the real part of refractive index with help phase shift ratio.

index lomu kapaliny, koalescence kapek

liquid refraction index, droplet coalescence

OTÁHAL, J.; SLÁMA, J.

2005

1. 1. 2005

Institute of Hydrodynamics ASCR

Holany-Litice

80-239-4871-7

19th SYMPOSIUM ON ANEMOMETRY

105

108

4