Tese: Medição do campo tri-dimensional de velocidade da fase líquida de escoamentos turbulentos, gás-liquido, intermitentes em tubo horizontal
Aluno(a) : Rodrigo dos Santos Navarro de MesquitaOrientador(a): Luis Fernando Azevedo
Área de Concentração: Termociências
Data: 12/04/2019
Link para tese/dissertação: http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.48846
Resumo: O estudo do escoamento intermitente de gás e líquido é de enorme relevân- cia. Devido a sua vasta ocorrência em diversos problemas industriais, como na indústria do petróleo, em escoamentos de água e vapor em trocadores de calor e em sistemas de refrigeração de usinas nucleares, diversos estudos experimentais e numéricos buscam obter um conhecimento mais profundo deste complexo fenômeno. Devido a esta complexidade, se fazem necessário experimentos detalhados de maneira a dar suporte aos modelos matemáticos desenvolvidos. O presente trabalho descreve um estudo experimental de um escoamento turbulento gás-líquido no regime intermitente para tubo hori- zontal. As técnicas de velocimetria por imagem de partícula estereoscópica de alta frequência (SPIV ) e fluorescência induzida por laser (LIF ) foram us- adas para medir todos os três componentes do vetor de velocidade em difer- entes seções do tubo, referenciadas pelo nariz da bolha de gás. A seção de testes consistiu de uma tubulação de acrílico com diâmetro interno de 40mm e 17, 7m de comprimento. Os fluidos de trabalho utilizados foram água e ar, com velocidades superficiais de jL = 0, 3, 0, 4 e 0, 5m/s e jtt = 0, 5m/s que formaram o padrão de escoamento intermitente. Um sistema de sensores fo- tossensíveis foi utilizado para medir a velocidade de translação da bolha de gás, além de acionar o sistema SPIV. Desta forma, foi possível determinar os campos médios das três componentes de velocidade da fase líquida do escoamento turbulento gás-líquido em regiões de interesse na vizinhança da bolha alongada. Os dados obtidos revelaram a influência das bolhas de gás de maior velocidade, na dinâmica do campo de velocidade do líquido. Tais dados contém informações valiosas que contribuem não apenas para uma melhor compreensão da física que rege o escoamento, mas também como forma de validação e aprimoramento de modelos numéricos.