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Título: Análise comparativa de correlações para a frequência do escoamento intermitente gás-líquido em tubulações
Título(s) alternativo(s): Comparative analysis of frequency correlations for the intermittent gas-liquid flow in pipes
Autor(es): Carvalho, Gislaine Leticia
Orientador(es): Lima, Luiz Eduardo Melo
Palavras-chave: Gás - Escoamento
Escoamento bifásico
Dinâmica dos fluidos
Gas flow
Two-phase flow
Fluid dynamics
Data do documento: 1-Dez-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Referência: CARVALHO, Gislaine Leticia. Análise comparativa de correlações para a frequência do escoamento intermitente gás-líquido em tubulações. 2017. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2017.
Resumo: Escoamentos bifásicos gás-líquido são encontrados em diversos processos industriais e na natureza, que por sua vez podem ser classificados em três padrões principais: disperso, separado e intermitente. O escoamento intermitente é caracterizado como uma combinação de uma região de escoamento separado, bolha alongada de gás em paralelo com um filme de líquido, e uma região de escoamento disperso, pistão de líquido aerado, constituindo assim uma célula unitária, que escoa ao longo da tubulação com uma determinada frequência. Esta frequência é considerada uma característica fundamental deste tipo de escoamento. Sendo assim, no presente trabalho é proposta a realização de um estudo referente aos modelos (correlações) disponíveis na literatura para estimativa da frequência do escoamento intermitente. As correlações de frequência analisadas neste estudo são calculadas e comparadas contra dados experimentais também disponíveis na literatura, para tubulações horizontais, inclinadas e verticais, com o objetivo de verificar dentre elas quais são mais precisas, bem como as suas limitações para cada aplicação. Os resultados obtidos nesta análise demonstraram que apesar de algumas correlações de frequência apresentar resultados satisfatórios, ainda não é possível aplicá-las de forma abrangente, levando em consideração as diferentes configurações experimentais que possam ocorrer, como por exemplo, variações de diâmetro e inclinações de tubulações, bem como propriedades de fluidos.
Abstract: Gas-liquid two-phase flows are found in several industrial processes and in nature, which in turn can be classified into three main patterns: dispersed, separated and intermittent. Intermittent flow is characterized as a combination of a separate flow region, elongate gas bubble in parallel with a liquid film, and a dispersed flow region, an aerated liquid piston, thereby constituting a unitary cell, which flows along the liquid flow path with a certain frequency. This frequency is considered a fundamental characteristic of this flow type. Thus, in the present work, it is proposed to carry out a study concerning the models (correlations) available in the literature to estimate the intermittent flow frequency. The frequency correlations analyzed in this study are calculated and compared against experimental data also available in the literature for horizontal, inclined and vertical pipes, in order to verify which are more accurate, as well as their limitations for each application. The results obtained in this analysis showed that although some frequency correlations have satisfactory results, it is not yet possible to apply them comprehensively, taking into account the different experimental configurations that may occur, such as variations in pipe diameters and inclinations as well as fluid properties.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12633
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