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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Dissertação

Título: CARACTERIZAÇÃO EXPERIMENTAL DO ESCOAMENTO EM PADRÃO SLUG EM DUTOS VERTICAIS COM E SEM BOLHAS DISPERSAS

Orientador
  • EMILIO ERNESTO PALADINO
Aluno
  • CRISTIANO MENEGHINI

Conteúdo

O padrão de escoamento slug apresenta grande ocorrência em aplicações industriais. particularmente, na de petróleo e gás, se apresenta de forma bastante freqüente em dutos de produção. a característica fundamental do padrão slug é a presença das bolhas de taylor, que apresentam uma forma alongada, seguida de um slug de líquido. o presente trabalho tem como objetivo principal estudar, de maneira fundamental, o comportamento de um escoamento em padrão slug, procurando caracterizar o escoamento ao redor bolhas de taylor em fluido estagnado, em co-corrente sem bolhas dispersas, e co-corrente na presença de bolhas dispersas, sendo este último, o caso mais representativo de um slug real, que é considerada a principal contribuição deste trabalho. com isto procura-se um melhor entendimento dos fenômenos físicos resultantes das interações das fases com diferentes escalas de interfaces, além da geração de dados para validação de modelos numéricos para este escoamento. neste estudo, propõe-se caracterizar a dinâmica do escoamento em padrão slug real ar-água em um duto vertical. para tal propósito, desenvolveu-se uma bancada experimental que permite a geração de um escoamento em padrão de bolhas em um duto vertical, no qual são injetadas as bolhas de taylor, como tamanho controlado. foi utilizada a técnica de piv, em conjunto com a técnica usando emissor de laser e fotocélula, que permite capturar as imagens de piv das bolhas de taylor sempre nas mesmas posições, além de fornecer o comprimento e velocidade das bolhas de taylor. com isso, foram avaliados os campos médios (média das realizações) do escoamento ao redor da bolha de taylor, para diversas situações, incluindo líquido estagnado e escoando, com e sem presença de bolhas dispersas. resultados comparando os perfis de velocidade axial e radial são apresentados para diferentes valores da fração volumétrica da fase dispersa. for também realizado um estudo qualitativo através câmera de alta velocidade da interação das bolhas de taylor e bolhas dispersas, procurando correlacionar os fenômenos físicos com os resultados obtidos através de piv. os resultados indicam uma influencia significativa da fase dispersa na estrutura do escoamento ao redor das bolhas de taylor, mostrando que estudos numéricos e experimentais considerando apenas uma bolha de taylor isolada, podem não ser representativos do escoamento em padrão slug.

Índice de Shannon: 3.96307

Índice de Gini: 0.934244

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,79% 5,23% 5,46% 5,10% 5,56% 8,80% 6,43% 7,32% 6,75% 5,36% 9,11% 7,19% 7,77% 5,69% 4,73% 5,71%
ODS Predominates
ODS 11
ODS 1

3,79%

ODS 2

5,23%

ODS 3

5,46%

ODS 4

5,10%

ODS 5

5,56%

ODS 6

8,80%

ODS 7

6,43%

ODS 8

7,32%

ODS 9

6,75%

ODS 10

5,36%

ODS 11

9,11%

ODS 12

7,19%

ODS 13

7,77%

ODS 14

5,69%

ODS 15

4,73%

ODS 16

5,71%