Tese: Queda de Pressão em Escoamento Axial através de Região Anular com Rotação do Cilindro Interno
Aluno(a) : David Iván Maldonado TávaraOrientador(a): Luis Fernando Azevedo
Área de Concentração: Termociências
Data: 14/10/2005
Link para tese/dissertação: http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=8244@2
Resumo: O presente trabalho estudou o escoamento axial de fluido através de um espaço anular com rotação do cilindro interno. Esta configuração encontra aplicações em diversas situações de interesse industrial, como reatores químicos catalíticos, filtros e nas operações de perfuração de poção produtores de petróleo e gás. Além destas aplicações a configuração estudada representa um problema clássico em mecânica dos fluidos onde podem ocorrer diversas combinações de padrões de escoamento.O trabalho realizado concentrou-se na determinação experimental da influência da rotação do cilindro interno na queda de pressío axial, associada à potência de bombeamento requerida. Para isso foi projetada e construída uma seção de testes formada por um tubo externo transparente e um cilindro interno com rotação controlável. A seção de testes possuía comprimento suficiente para garantir a obtenção da condição de escoamento hidrodinamicamente desenvolvido. Tomadas de pressío ao longo da seção de testes permitiam a determinação do gradiente de pressío axial. O problema em estudo é governado pelos seguintes parâmetros adimensionais: razío de raios do cilindro externo e interno, número de Reynolds e número de Reynolds rotacional. Dentre estes parâmetros, a razío de raios foi mantida constante ao longo dos experimentos em valor igual a 0,65. A faixa de números de Reynolds investigada foi de 150 a 15000, enquanto o Reynolds rotacional variou de 50 a 100. Os resultados de queda de pressío em termos do fator de atrito indicaram uma aumento de cerca de 15% para o maior valor de rotação investigada.