Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais
Ano de defesa: | 2013 |
---|---|
Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba |
Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
|
Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
País: |
Não Informado pela instituição
|
Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/825 |
Resumo: | O presente estudo visa ampliar o conhecimento sobre a dinâmica do escoamento intermitente líquido-gás, caracterizando experimentalmente os principais parâmetros deste tipo de escoamento. Para este fim, é utilizada a bancada experimental que consta de uma linha bifásica horizontal de 9,2 m de comprimento e 25,8 mm de diâmetro. A monitoração das estruturas do escoamento bifásico foi realizada utilizando dois (02) sensores de malha de eletrodos de 12x12 nós separados 3,75 cm entre si. Os testes experimentais foram realizados para 47 condições de vazão de líquido e de gás do escoamento bifásico no padrão intermitente, levando em conta as limitações da bancada experimental. Após processar o sinal medido, é obtida a série temporal dos dados e os parâmetros característicos do escoamento intermitente em golfadas, como a velocidade da bolha alongada, frequência, comprimentos da bolha e do pistão de líquido e a fração de vazio. A distribuição de probabilidades de cada parâmetro foi aproximada com uma função probabilística, do tipo normal ou log-normal. Foram elaboradas relações funcionais para calcular os parâmetros característicos médios do escoamento em golfadas e seus respectivos desvios padrão a partir das condições de operação do escoamento (velocidades superficiais e propriedades dos fluidos). Essas correlações visam predizer o comportamento dos parâmetros do escoamento intermitente líquido-gás e podem ser utilizados como dados de entrada ou de fechamento dos modelos matemáticos existentes. Este estudo também pode servir de referência para futuros estudos e para o desenvolvimento e validação de modelos teóricos do escoamento em golfadas em dutos horizontais. |
id |
UTFPR-12_31baeadc306fe21259177f04dc99a66f |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/825 |
network_acronym_str |
UTFPR-12 |
network_name_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
repository_id_str |
|
spelling |
2014-05-07T18:14:09Z2014-05-07T18:14:09Z2013-09-04VICENCIO, Fernando Enrique Castillo. Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais. 2013. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/825O presente estudo visa ampliar o conhecimento sobre a dinâmica do escoamento intermitente líquido-gás, caracterizando experimentalmente os principais parâmetros deste tipo de escoamento. Para este fim, é utilizada a bancada experimental que consta de uma linha bifásica horizontal de 9,2 m de comprimento e 25,8 mm de diâmetro. A monitoração das estruturas do escoamento bifásico foi realizada utilizando dois (02) sensores de malha de eletrodos de 12x12 nós separados 3,75 cm entre si. Os testes experimentais foram realizados para 47 condições de vazão de líquido e de gás do escoamento bifásico no padrão intermitente, levando em conta as limitações da bancada experimental. Após processar o sinal medido, é obtida a série temporal dos dados e os parâmetros característicos do escoamento intermitente em golfadas, como a velocidade da bolha alongada, frequência, comprimentos da bolha e do pistão de líquido e a fração de vazio. A distribuição de probabilidades de cada parâmetro foi aproximada com uma função probabilística, do tipo normal ou log-normal. Foram elaboradas relações funcionais para calcular os parâmetros característicos médios do escoamento em golfadas e seus respectivos desvios padrão a partir das condições de operação do escoamento (velocidades superficiais e propriedades dos fluidos). Essas correlações visam predizer o comportamento dos parâmetros do escoamento intermitente líquido-gás e podem ser utilizados como dados de entrada ou de fechamento dos modelos matemáticos existentes. Este estudo também pode servir de referência para futuros estudos e para o desenvolvimento e validação de modelos teóricos do escoamento em golfadas em dutos horizontais.The goal of the present work is to broaden the knowledge on the dynamics of two-phase intermittent gas-liquid flows through the experimental characterization of their parameters. The experimental work was carried out at the LACIT-UTFPR labs and a two-phase flow apparatus consisting of a 25.8-mm ID, 9-m long transparent line was used. A pair of 12x12-nodes wire mesh sensors 3.75 cm apart was used to identify the existing phase at each node. A test grid comprehending a broad range of gas and liquid flow rates within the intermittent flow pattern region was chosen. The operational limitations of the experimental rig were taken into account on defining the boundaries of the aforementioned test grid. The temporal series of the data, as well as characteristic parameters of the intermittent flows such as frequency, void fraction, elongated bubble velocity and the lengths of the liquid slug and the elongated bubble were obtained after signal processing. The probability distribution of each parameter was found and approximated to a known statistical distribution such as the normal or the log-normal ones. Correlations to fit the averaged parameters and their standard deviations were proposed. The objective of such correlations is to predict the average values of the characteristic parameters of the intermittent flows so that such predicted values might be used as input data for the theoretical models developed. Finally, statistical distributions based on the empirical correlations and their normal and log-normal distributions were found. These distributions validated the aforementioned correlations, which can henceforth be used in future theoretical modelling in this field.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de MateriaisEscoamento bifásicoModelos matemáticosMétodos de simulaçãoEngenharia MecânicaTwo-phase flowMathematical modelsSimulation methodsMechanical engineeringCaracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaMestradoMorales, Rigoberto Eleazar MelgarejoSilva, Marco José daVicencio, Fernando Enrique Castilloreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessTHUMBNAILCT_PPGEM_M_Vicencio, Fernando Enrique Castillo_2013.pdf.jpgCT_PPGEM_M_Vicencio, Fernando Enrique Castillo_2013.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1321http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/825/4/CT_PPGEM_M_Vicencio%2c%20Fernando%20Enrique%20Castillo_2013.pdf.jpg2469d8c4dd0892cfee67a2aaffd7539aMD54ORIGINALCT_PPGEM_M_Vicencio, Fernando Enrique Castillo_2013.pdfCT_PPGEM_M_Vicencio, Fernando Enrique Castillo_2013.pdfapplication/pdf2419695http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/825/1/CT_PPGEM_M_Vicencio%2c%20Fernando%20Enrique%20Castillo_2013.pdf0a12b5a85674f62d856cd47ddebb893dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81220http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/825/2/license.txt3cbdb04c3d289deb9dca129a3870a6e1MD52TEXTCT_PPGEM_M_Vicencio, Fernando Enrique Castillo_2013.pdf.txtCT_PPGEM_M_Vicencio, Fernando Enrique Castillo_2013.pdf.txtExtracted texttext/plain218519http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/825/3/CT_PPGEM_M_Vicencio%2c%20Fernando%20Enrique%20Castillo_2013.pdf.txt9ca2ac5ae016132e061688865d4818d1MD531/8252015-07-16 11:16:27.517oai:repositorio.utfpr.edu.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2015-07-16T14:16:27Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais |
title |
Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais |
spellingShingle |
Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais Vicencio, Fernando Enrique Castillo Escoamento bifásico Modelos matemáticos Métodos de simulação Engenharia Mecânica Two-phase flow Mathematical models Simulation methods Mechanical engineering |
title_short |
Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais |
title_full |
Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais |
title_fullStr |
Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais |
title_full_unstemmed |
Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais |
title_sort |
Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais |
author |
Vicencio, Fernando Enrique Castillo |
author_facet |
Vicencio, Fernando Enrique Castillo |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Morales, Rigoberto Eleazar Melgarejo |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Silva, Marco José da |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Vicencio, Fernando Enrique Castillo |
contributor_str_mv |
Morales, Rigoberto Eleazar Melgarejo Silva, Marco José da |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Escoamento bifásico Modelos matemáticos Métodos de simulação Engenharia Mecânica Two-phase flow Mathematical models Simulation methods Mechanical engineering |
topic |
Escoamento bifásico Modelos matemáticos Métodos de simulação Engenharia Mecânica Two-phase flow Mathematical models Simulation methods Mechanical engineering |
description |
O presente estudo visa ampliar o conhecimento sobre a dinâmica do escoamento intermitente líquido-gás, caracterizando experimentalmente os principais parâmetros deste tipo de escoamento. Para este fim, é utilizada a bancada experimental que consta de uma linha bifásica horizontal de 9,2 m de comprimento e 25,8 mm de diâmetro. A monitoração das estruturas do escoamento bifásico foi realizada utilizando dois (02) sensores de malha de eletrodos de 12x12 nós separados 3,75 cm entre si. Os testes experimentais foram realizados para 47 condições de vazão de líquido e de gás do escoamento bifásico no padrão intermitente, levando em conta as limitações da bancada experimental. Após processar o sinal medido, é obtida a série temporal dos dados e os parâmetros característicos do escoamento intermitente em golfadas, como a velocidade da bolha alongada, frequência, comprimentos da bolha e do pistão de líquido e a fração de vazio. A distribuição de probabilidades de cada parâmetro foi aproximada com uma função probabilística, do tipo normal ou log-normal. Foram elaboradas relações funcionais para calcular os parâmetros característicos médios do escoamento em golfadas e seus respectivos desvios padrão a partir das condições de operação do escoamento (velocidades superficiais e propriedades dos fluidos). Essas correlações visam predizer o comportamento dos parâmetros do escoamento intermitente líquido-gás e podem ser utilizados como dados de entrada ou de fechamento dos modelos matemáticos existentes. Este estudo também pode servir de referência para futuros estudos e para o desenvolvimento e validação de modelos teóricos do escoamento em golfadas em dutos horizontais. |
publishDate |
2013 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2013-09-04 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2014-05-07T18:14:09Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2014-05-07T18:14:09Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
VICENCIO, Fernando Enrique Castillo. Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais. 2013. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/825 |
identifier_str_mv |
VICENCIO, Fernando Enrique Castillo. Caracterização experimental do escoamento intermitente líquido-gás em tubulações horizontais. 2013. 130 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013. |
url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/825 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) instacron:UTFPR |
instname_str |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
instacron_str |
UTFPR |
institution |
UTFPR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
collection |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/825/4/CT_PPGEM_M_Vicencio%2c%20Fernando%20Enrique%20Castillo_2013.pdf.jpg http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/825/1/CT_PPGEM_M_Vicencio%2c%20Fernando%20Enrique%20Castillo_2013.pdf http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/825/2/license.txt http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/825/3/CT_PPGEM_M_Vicencio%2c%20Fernando%20Enrique%20Castillo_2013.pdf.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
2469d8c4dd0892cfee67a2aaffd7539a 0a12b5a85674f62d856cd47ddebb893d 3cbdb04c3d289deb9dca129a3870a6e1 9ca2ac5ae016132e061688865d4818d1 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1797044395196809216 |