The extensive experimental results presented in this report provide a high-quality database for air-/water flows in a vertical pipe with a nominal diameter of 200 mm. This database can be used for the development and validation of CFD-like models for two-phase flows, e.g. for bubble coalescence and fragmentation. In particular, the investigations aim on the evolution of the two-phase flow along the pipe height. Therefore, up to 18 single measurements with varying distances between the gas injection and measurement plane were realised for each of the 92 combinations of gas and water flow rates. The pressure at the position of the activated gas injection was kept constant at 0.25 MPa(a). This boundary condition has the advantage that the measured data represent exactly the evolution of the flow along the pipe, i.e. they reflect a configuration at which the gas injection is at a fixed height position, while the measurement plane varies. Important results of this test series are time averaged radial profiles of the gas fraction, and the gas velocity, as well as the time and cross-section averaged bubble size distributions. Furthermore, gas fraction data resolved regarding the bubble size and spatial distribution are presented. As in previous test series, flow patterns were analysed, whereby the classification results from the bubble size. A substantial part of these new air/water experiments were quality and plausibility checks of the measured data. In the result, a clear and consistent trend regarding their evolution with increasing distance from the position of the gas injection was found. Comparisons of the trend of time and cross section averaged gas volume fraction along the pipe height with the theoretically expected values were carried out. The influence of the orifice diameter of the gas injection on flow patterns is also discussed in the report.

Die im Rahmen dieser Versuchsserie erzielten umfangreichen experimentellen Ergebnisse bilden eine hochwertige Datenbasis für Luft-Wasser-Strömungen in einem vertikalen DN200-Rohr, die für die Entwicklung und Validierung von CFD-Modellen, beispielweise bzgl. Blasenkoaleszenz und -fragmentierung, genutzt werden können. Besonderes interessant ist die Untersuchung der Entwicklung der Zweiphasenströmung über der Rohrhöhe. Aus diesem Grund wurden für jede der 92 betrachteten Kombinationen aus Gas- und Wasser-Volumenstromdichten bis zu 18 Messungen mit variablen Abständen zwischen Gaseinspeisung und Messebene durchgeführt. Dabei wurde der Druck an der Gaseinspeisestelle konstant auf 0,25 MPa(a) gehalten. Diese Randbedingung bietet den Vorteil, dass die so gemessenen Daten die Entwicklung der Strömung über der Rohrhöhe widerspiegeln, d.h. eine Konfiguration beschreiben, bei der das Gas an einer festen Höhenposition eingespeist wird und die Messungen in verschiedenen darüberliegenden Ebenen erfolgen. Wesentliche Ergebnisse dieser Messserie sind radiale zeitgemittelte Profile für den Gasgehalt und die Gasgeschwindigkeit sowie zeit- und querschnittsgemittelte Blasengrößenverteilungen. Außerdem liegen blasengrößen- und ortsaufgelöste Gasgehaltsdaten vor. Wie bereits bei früheren Versuchsserien wurden auch in diesem Fall die Strömungsformen analysiert, wobei die Klassifizierung anhand der Blasengröße erfolgte. Ein wesentlicher Bestandteil dieser neuen Luft/Wasser-Versuche war die Qualitäts- und Plausibilitätsprüfung der Messdaten. Es konnte festgestellt werden, dass die Daten einen eindeutigen, widerspruchsfreien Trend bzgl. ihrer Entwicklung mit zunehmendem Abstand von der Gaseinspeisung aufweisen. Zur Plausibilitätsprüfung wurden Vergleiche des Gasgehaltsverlaufes über der Rohrhöhe mit theoretisch zu erwartenden Kurven durchgeführt. Zusätzlich zu diesen Ergebnissen enthält der Bericht eine Einschätzung des Einflusses des Bohrungsdurchmessers an der Gaseinspeisung auf die sich einstellende Strömung.

Idag är miljö och hållbarhet en mycket aktuell fråga, inte minst i byggbranschen. Branschen står för en stor del av all energianvändning och det avfall som genereras. I strävan mot ett hållbart samhälle finns ett stort utrymme för utveckling och förbättring. Rapporten behandlar hur en gemensam och traditionell avfallshantering skiljer sig utifrån flera aspekter. En jämförelse av totalt uppkommet avfall, fraktionsfördelning, medeltömning och behandlingskostnader har genomförts. Från produktionsdata har det konstaterats att den gemensamma avfallshanteringen genererat mindre avfallsmängder, både totalt och per BTA. Störst procentuell minskning har skett i fraktionerna blandat avfall och deponi, vilka båda är relaterade till stora kostnader och miljöpåverkan. Behandlingskostnaden per BTA har minskat med 39 % i den gemensamma avfallshanteringen. Oavsett avfallshanteringsmetod utgör brännbart den största avfallsmängden och högsta behandlingskostnaden. Här finns utrymme för förbättringar och vidare sortering. Den gemensamma avfallshanteringen använder främst små avfallsbehållare vilket uppfattats vara en av orsakerna till bättre sortering och minskad total avfallsmängd. En annan orsak är antalet fraktioner som nyttjats i projekten, där en tydlig minskning av mängden blandat avfall påvisats i samband med ett ökat antal fraktioner. Kundnyttor och mervärden har varit svåra att styrka annat än från diskussioner med personer i branschen samt från egna observationer. Exempel på mervärde är flexibiliteten att anpassa avfallshanteringen efter behoven som uppstår på plats. Fortsättningsvis bör man tidigt i byggprocessen utreda om en gemensam avfallshantering är möjlig eller inte. Om möjligheten finns bör denna nyttjas för att minska avfallsmängder och behandlingskostnader. En gemensam avfallshantering kan till exempel användas av bolag med flera projekt inom samma område. / Sustainability and the environment are current issues in today’s world, especially in the construction industry. The industry stands for a big part of the energy consumption and the waste that is generated. There are considerable scopes for development and improvement to pursuit a sustainable community. The report describes, from many perspectives how common and traditional waste management are different from each other and a comparison has been done of total waste, fraction distribution, average voiding and treatment cost. Production data has shown that common waste management is producing less waste, both totally and per gross floor area. The fractions mixed waste and waste dump have the biggest percentage reduction. Both are related to large cost and environmental impact. Treatment costs per gross floor area have been reduced by 39 % in the common waste management. The fraction combustible has the largest amount of waste and the biggest treatment cost regardless of the waste management method. Here is room for improvement and further sorting.                                                                                                                              The common waste management uses mostly small containers which are perceived to be one reason for better sorting and less waste produced. Another reason is the amount of fractions used in the projects. A distinct reduction of mixed waste has been detected with higher amount of fractions. Costumer benefits and other values are hard to justify other than from discussions with people in the business and from our own observations. An example of benefits is the flexibility to adjust the waste management by needs arising on site. Further should an investigation be done early in the building process to see if a common waste management is possible or not. If it is a possibility, it should be used to lower the amount of waste and cost. Common waste management could for example be used when many companies have projects in the same area.

<div>With the rapid development of the advanced two-phase flow experimental technologies, more experimental databases with extended measurement ranges have been established to support the two-phase flow model development. The advantage of the Two Fluid model in modeling the complex two-phase flow phenomena over the mixture models stands out. One key aspect in the Two Fluid model development is the accurate modeling of the interfacial area between phases, which is strongly related to the interfacial mass, momentum, and energy transfer. As a closure relation of interfacial area concentration (interfacial area per unit volume) for the Two Fluid model, the Interfacial Area Transport Equation (IATE) provides dynamic predictions on the interfacial area change. It substantially solves the shortcoming of using flow-regime-dependent empirical correlations that can introduce numerical discontinuities between flow regimes. </div><div><br></div><div>The IATE has been extensively developed over the past twenty-five years. Many studies targeted on improving its prediction capability by developing bubble interaction source terms based on their experimental data. </div><div>The existing models are usually based on medium and large flow channels, yet the models may not be physically fit the small flow channels. The major reason is that the wall effect can have a larger influence on the two-phase flow in a small flow channel, as the surface area to volume ratio greatly increases. Therefore, the primary objectives of this study are to physically investigate the wall effect on two-phase flow and develop a generalized IATE by extending the application range of existing IATE from large and medium flow channels to small flow channel.</div><div><br></div><div>To achieve the objective, this study established a rigorous database of air-water two-phase flows in a small diameter pipe with its inner diameter of 12.7 mm, focusing on the bubbly-to-slug transition regime. The experimental analysis was performed on the pipe wall effect on the interfacial characteristics, based on the current experimental database and the existing experimental database collected on vertical pipes of different sizes. It is observed that 1) the pipe wall effect can alter the non-uniform radial two-phase distribution; 2) the bubbly-to-slug flow regime transition in a small diameter pipe happens in a smaller void fraction than in a large diameter pipe; 3) the bubble coalescence phenomenon can be more dominant for small pipe flow, and an intensive intergroup transfer can happen for the two-group interfacial area transport in two-phase flows. </div><div>As the interfacial area transport is directly related to the two-phase geometrical configuration, the two-phase geometrical parameters, void fraction and relative bubble size, are identified as the key parameters for modeling.</div><div><br></div><div>In the modeling of IATE source terms, the high geometrical scalability of the model is realized by properly including the wall effect into the modeling consideration. The following major improvements on the existing models are: 1) the inertia subrange assumption on the turbulent-driven interaction is properly improved; 2) the bubble-induced turbulent-driven interactions such as wake entrainment is revised by considering the wall effect on the wake region. In summary, models of bubble interaction due to random collision, wake entrainment, turbulent impact, and shearing-off are revised based on the existing studies on the IATE source terms development. The newly proposed interfacial area transport models are evaluated against an experimental database with 112 test conditions in total from a wide range of experimental pipe diameters from 12.7 mm to 304.8 mm. The new models can accurately capture the drastic intergroup transfer of void fraction and interfacial area concentration between two groups in transition flows. Overall, the relative error of void fraction and interfacial area concentration comparing with the experimental data are within ±15\% and ±10\%, respectively.</div>

The extensive experimental results presented in this report provide a high-quality database for air-/water flows in a vertical pipe with a nominal diameter of 200 mm. This database can be used for the development and validation of CFD-like models for two-phase flows, e.g. for bubble coalescence and fragmentation. In particular, the investigations aim on the evolution of the two-phase flow along the pipe height. Therefore, up to 18 single measurements with varying distances between the gas injection and measurement plane were realised for each of the 92 combinations of gas and water flow rates. The pressure at the position of the activated gas injection was kept constant at 0.25 MPa(a). This boundary condition has the advantage that the measured data represent exactly the evolution of the flow along the pipe, i.e. they reflect a configuration at which the gas injection is at a fixed height position, while the measurement plane varies. Important results of this test series are time averaged radial profiles of the gas fraction, and the gas velocity, as well as the time and cross-section averaged bubble size distributions. Furthermore, gas fraction data resolved regarding the bubble size and spatial distribution are presented. As in previous test series, flow patterns were analysed, whereby the classification results from the bubble size. A substantial part of these new air/water experiments were quality and plausibility checks of the measured data. In the result, a clear and consistent trend regarding their evolution with increasing distance from the position of the gas injection was found. Comparisons of the trend of time and cross section averaged gas volume fraction along the pipe height with the theoretically expected values were carried out. The influence of the orifice diameter of the gas injection on flow patterns is also discussed in the report.

Die im Rahmen dieser Versuchsserie erzielten umfangreichen experimentellen Ergebnisse bilden eine hochwertige Datenbasis für Luft-Wasser-Strömungen in einem vertikalen DN200-Rohr, die für die Entwicklung und Validierung von CFD-Modellen, beispielweise bzgl. Blasenkoaleszenz und -fragmentierung, genutzt werden können. Besonderes interessant ist die Untersuchung der Entwicklung der Zweiphasenströmung über der Rohrhöhe. Aus diesem Grund wurden für jede der 92 betrachteten Kombinationen aus Gas- und Wasser-Volumenstromdichten bis zu 18 Messungen mit variablen Abständen zwischen Gaseinspeisung und Messebene durchgeführt. Dabei wurde der Druck an der Gaseinspeisestelle konstant auf 0,25 MPa(a) gehalten. Diese Randbedingung bietet den Vorteil, dass die so gemessenen Daten die Entwicklung der Strömung über der Rohrhöhe widerspiegeln, d.h. eine Konfiguration beschreiben, bei der das Gas an einer festen Höhenposition eingespeist wird und die Messungen in verschiedenen darüberliegenden Ebenen erfolgen. Wesentliche Ergebnisse dieser Messserie sind radiale zeitgemittelte Profile für den Gasgehalt und die Gasgeschwindigkeit sowie zeit- und querschnittsgemittelte Blasengrößenverteilungen. Außerdem liegen blasengrößen- und ortsaufgelöste Gasgehaltsdaten vor. Wie bereits bei früheren Versuchsserien wurden auch in diesem Fall die Strömungsformen analysiert, wobei die Klassifizierung anhand der Blasengröße erfolgte. Ein wesentlicher Bestandteil dieser neuen Luft/Wasser-Versuche war die Qualitäts- und Plausibilitätsprüfung der Messdaten. Es konnte festgestellt werden, dass die Daten einen eindeutigen, widerspruchsfreien Trend bzgl. ihrer Entwicklung mit zunehmendem Abstand von der Gaseinspeisung aufweisen. Zur Plausibilitätsprüfung wurden Vergleiche des Gasgehaltsverlaufes über der Rohrhöhe mit theoretisch zu erwartenden Kurven durchgeführt. Zusätzlich zu diesen Ergebnissen enthält der Bericht eine Einschätzung des Einflusses des Bohrungsdurchmessers an der Gaseinspeisung auf die sich einstellende Strömung.