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[en] FRICTION COEFFICIENTS OF SUBCHANNELS AND FLOW DISTRIBUTION IN HEXAGONAL ARRANGEMENTS OF BARS WITH HELICOIDAL SPACERS / [pt] COEFICIENTES DE ATRITO DE SUBCANAIS E DISTRIBUIÇÃO DO ESCOAMENTO EM ARRANJOS HEXAGONAIS DE BARRAS COM ESPAÇADORES HELICOIDAISMAURO BLOCH 10 October 2011 (has links)
[pt] O núcleo de um reator rápido, tipo LMFBR, é composto de feixes hexagonais de barras de arranjo triangular com espaçadores helicoidais. Neste trabalho, foi feita uma análise hidráulica dos subcanais lateral e de canto, que juntamente com o interno, compõem o feixe. Foram realizadas medidas de queda de pressão, vazão e temperatura para o escoamento de água, nos dois tipos de subcanais, isolados geometricamente. Desta forma, obteve-se, a variação do fator de atrito, como função do número de Reynolds, bem como a razão entre os fatores de distribuição do escoamento, para os subcanais, lateral e de canto.
Os parâmetros geométricos utilizados foram: diâmetro de barra 10,4 mm e 8,01 mm, passo axial 160 mm e 80 mm, faixa de número de Reynolds de 100 a 30.000. / [en] The core of LMFBR type fast reactors, is composed by hexagonal pin bundles arranged in triangular arrays with helicoidal spacers. In this work, a hidraulic analysis has been carried on for the edge an the corner subchannel flows. Pressure drop, flow and temperature measurement purpose. Thus, the friction and the flow split factors, as function of reynolds number, have been computed for the above flows.
The following geometrical parametres were considered: 10,04 mm and 8,01 mm bar diameters, 160 mm and 80 mm axial lead lengths and Reynolds number range from 100 to 30.000.
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[pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DO ESCOAMENTO AXIAL ATRAVÉS DE REGIÃO ANULAR COM ROTAÇÃO DO CILINDRO INTERNO / [en] EXPERIMENTAL STUDY OF AXIAL FLOW THROUGH AND ANNULAR REGION WITH INNER CYLINDER ROTATION08 May 2008 (has links)
[pt] O escoamento entre cilindros concêntricos com rotação do
cilindro interno com a imposiçãao de um gradiente axial de
pressão foi estudado experimentalmente. A razão de raios
era (n)= 0, 64 e razão de aspecto era (r) = 265. O fator de
atrito e campos de velocidade foram estudados para quatro
rotações diferentes do cilindro interno e para os três
regimes de escoamento, laminar, transição laminar-
turbulento, e turbulento. Os Campos de velocidades foram
obtidos através da técnica de Velocimetria
por Imagem de Partículas (PIV). Os resultados para os
fatores de atrito revelaram que a influência da rotação é
mais pronunciada para regimes laminares e de transição.
Para estes dois regimes o aumento observado foi
de 100% de f/f0. Para o regime de escoamento turbulento, o
aumento foi decrescendo gradativamente até o valor de 10%
de f/f0 para Reaxial = 8458. Os campos de velocidade
instantâneos relevaram padrões complexos do escoamento. Os
perfis de velocidade axial médios tomavam uma forma
achatada com o aumento da rotação do cilindro interno e do
número de Reynolds axial. Para o regime de escoamento
turbulento a influência da rotação do cilindro nos perfis
de velocidade era pequena. / [en] The flow between concentric cylinders with an inner
rotating cylinder with an imposed pressure-driven axial
flow was studied experimentally. The radius ratio was (n) =
0, 64 and the aspect ration was (r) = 265. Friction factor
and velocity fields were studied for four rotations of the
inner cylinder and for laminar, transitional, and turbulent
flow. Velocity fields were measure by Particle Image
Velocimetry (PIV). The results for friction factor showed
that the influence of the rotation is more apparent for
laminar and transitional flow, increasing with the rotation
of the inner cylinder. For these two flows,
the increasing was 100% of f/f0. For turbulent flow, the
increasing was gradualy decreasing to 10% of f/f0 for
Reaxial = 8458. Instantaneous velocity fields showed
complex flow patterns. The time average axial velocity
profiles showed a top hat like form with the increasing of
inner cylinder rotation and axial Reynolds numbers. For
turbulent flow, the influence of rotation in the velocity
profiles was small.
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[en] NUMERICAL SIMULATION OF ANNULAR FLOW IN HORIZONTAL PIPES USING THE TWO FLUID MODEL / [pt] SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE ESCOAMENTO ANULAR EM TUBULAÇÕES HORIZONTAIS UTILIZANDO O MODELO DE DOIS FLUIDOSIZABEL SOUTO FERREIRA DA SILVA 10 May 2016 (has links)
[pt] Escoamentos bifásicos no regime anular são caracterizados pela formação de um filme de líquido ao redor das paredes do duto com a fase gasosa escoando na área central do duto. O presente trabalho consiste na simulação numérica de um escoamento anular em tubulação horizontal, com e sem transferência de calor através de um código unidimensional baseado no Modelo de Dois Fluidos. São considerados dois pares de fluidos, sendo o primeiro ar-água, o qual é vastamente estudado na literatura e um fluido típico encontrado na produção de petróleo formado de gás natural e óleo. Parâmetros característicos do padrão de escoamento anular como gradiente de pressão, fator de atrito da interface e espessura do filme de líquido são determinados e comparados com dados experimentais e numéricos, apresentando boa concordância. O gás natural é modelado como gás real, através da aplicação da Equação de Estado de Peng-Robinson e comparado com a modelagem utilizando Equação de Gases Ideais. Para o fluido típico selecionado, este efeito é muito pequeno tanto com relação aos parâmetros hidrodinâmicos como velocidades das fases e queda de pressão como nos parâmetros térmicos como campo de temperatura, perda de calor para o ambiente e coeficiente bifásico de troca de calor. / [en] Annular two-phase flow is characterized by the formation of a liquid layer spread around the pipe circumference with gas flowing in the core area of the pipe. The present work consists in the numerical simulation of an annular flow in horizontal pipe, with and without heat transfer through a one-dimensional code based on the Two Fluid Model. Two pairs of fluids are considered, being the first air-water, which is widely studied in the literature and a typical natural gas and oil fluid from production oil fields. Characteristics parameters of annular flow such as pressure drop, interface friction factor e liquid film height are obtained and compared with experimental and numerical data, showing in both cases good agreement. The natural gas is modeled as real gas, using the Peng-Robinson Equation of State, and compared with the ideal gas modeling. For the typical fluid selected, this effect is quite small on the hydrodynamics parameters such as phases velocities and pressure drop and on the thermal parameters such as temperature, heat loss for the environment and heat exchange coefficient.
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