Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes
| Ano de defesa: | 2016 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Espírito Santo
BR Mestrado em Engenharia Mecânica Centro Tecnológico UFES Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/9741 |
Resumo: | Flow measurement systems for differential pressure are widely industrial solutions, withthe orifice plate being the oldest element but still widely used. The accuracy of thesesystems is a fundamental requirement due to increasing demands of standards, regulationsand the requiriment to reduce production costs. In single-phase flow, the parameters forflow measurement are well-defined. However, in wet gas flow, the conditions are changeddue to the presence of a liquid phase in the gas flow, causing an overreading in thegas measurement. This paper proposes an evaluation of empirical correlations for gasflow correction, and an analysis of the influence parameters using the ComputationalFluid Dynamics (CFD). The evaluation of four correlations was performed using theexperimental data from Murdock (1962), and then compared with each other. The James(1965) correlation showed higher accuracy for the steam-water flow, and the Murdock (1962)correlation for air-water and natural gas-water, besides an evaluation of the operatingconditions of these correlations was performed. Furthermore, this paper also compared theinfluence parameters via the CFD to neglected by empirical correlations, being observedthat the parametersβ, Frl and the operating pressure influence overreading |
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Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantesOrifice plateWet gasOverreadingCFDGás úmidoPlaca de orifícioSobreleituraMedidores de fluxoGás naturalFluidodinâmica computacionalMecânica dos fluídosEngenharia Mecânica621Flow measurement systems for differential pressure are widely industrial solutions, withthe orifice plate being the oldest element but still widely used. The accuracy of thesesystems is a fundamental requirement due to increasing demands of standards, regulationsand the requiriment to reduce production costs. In single-phase flow, the parameters forflow measurement are well-defined. However, in wet gas flow, the conditions are changeddue to the presence of a liquid phase in the gas flow, causing an overreading in thegas measurement. This paper proposes an evaluation of empirical correlations for gasflow correction, and an analysis of the influence parameters using the ComputationalFluid Dynamics (CFD). The evaluation of four correlations was performed using theexperimental data from Murdock (1962), and then compared with each other. The James(1965) correlation showed higher accuracy for the steam-water flow, and the Murdock (1962)correlation for air-water and natural gas-water, besides an evaluation of the operatingconditions of these correlations was performed. Furthermore, this paper also compared theinfluence parameters via the CFD to neglected by empirical correlations, being observedthat the parametersβ, Frl and the operating pressure influence overreadingSistemas de medição de vazão por meio de medidores por pressão diferencial são soluções industriais muito utilizadas, sendo a placa de orifício um elemento consolidado e ainda hoje amplamente empregado. A precisão desses sistemas é requisito fundamental devido a exigências cada vez maiores de órgãos regulamentadores e à necessidade de reduzir custos de produção. Em escoamentos monofásicos, os parâmetros relativos a medição de vazão são bem definidos. Entretanto, para escoamentos de gás úmido, as condições do escoamento são alteradas devido à presença da fase líquida no escoamento de gás, causando uma sobreleitura (overreading) na medição de gás. Este trabalho propõe uma avaliação das correlações empíricas para a correção da vazão de gás e uma análise dos parâmetros de influência utilizando a mecânica dos fluidos computacional ou Computational Fluid Dynamics (CFD). Procedeu-se à avaliação de quatro correlações utilizando os dados experimentais de Murdock (1962), e em seguida comparadas entre si, sendo que a correlação de James (1965) apresentou maior precisão para o escoamento de vapor-água, e a correlação de Murdock (1962) para o escoamento de ar-água e gás natural-água; além disso, recorreu-se a uma avaliação das condições operacionais dessas correlações. Procedeu-se à análise via CFD para avaliar a influência de parâmetros negligenciados pelas correlações empíricas, observando que a razão entre diâmetros, número de Froude do líquido e a pressão de operação influenciam na sobreleitura.Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia MecânicaCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaMartins, Márcio FerreiraMotta, RogérioDourado, Harerton OliveiraRamos, RogérioMarochio, Elias Antonio Gomes Coelho2018-08-02T00:02:55Z2018-08-012018-08-02T00:02:55Z2016-12-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfMAROCHIO, Elias Antonio Gomes Coelho. Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes. 2016. 84 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016.http://repositorio.ufes.br/handle/10/9741porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-07-17T16:59:10Zoai:repositorio.ufes.br:10/9741Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-07-17T16:59:10Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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