[pt] No presente trabalho foi realizado um estudo experimental sobre
escoamento bifásico em regime intermitente através de tubos horizontais e de
pequena inclinação, com o objetivo de determinação dos campos de
velocidade instantâneos nas regiões a montante do nariz, a jusante da cauda
das bolhas de gás, assim como na região do filme de líquido sob as bolhas. Foi
implementada uma combinação de três técnicas ópticas não invasivas.
Velocimetria por Imagem de Partículas bi-dimensional (Particle Image
Velocimetry – PIV) foi utilizada para determinar os campos de velocidade
instantâneos nas regiões de interesse, enquanto luz de fundo pulsada e
sincronizada proveniente de uma matriz de LED’s vermelhos iluminava os
contornos das bolhas aumentando o contraste das interfaces líquido-gás
(Pulsed Shadow Technique – PST). Uma técnica baseada na fluorescência
induzida por laser foi utilizada (Laser Induced Fluorescence - LIF) para separar
a luz verde intensa proveniente do laser associado à técnica PIV. Os testes
foram conduzidos em seção transparente tendo água e ar como fluidos de
trabalho. Os resultados obtidos revelaram informações detalhadas sobre o
escoamento de líquido no escoamento intermitente. Foram produzidos também
resultados estatísticos de algumas variáveis globais do escoamento como, a
velocidade e os comprimentos das bolhas e pistões de líquido, além da
frequência de passagem desta estruturas do escoamento. / [en] instantaneous liquid velocity fields at the film, nose and tail regions of slugs in
horizontal and inclined two phase flow. To this end, a combination of three nonintrusive
optical techniques was employed. Two-dimensional particle image
velocimetry (PIV) was used to measure the instantaneous liquid velocity field at
a meridional plane of the horizontal pipe test section, while a synchronized
pulsed back lighting, provided by a matrix of red LED s, illuminated the bubble
contours thereby enhancing contrast of the interfaces (Pulsed Shadow
Technique - PST). A laser-induced fluorescence technique (LIF) was employed
to separate the strong reflections coming from the gas-liquid interfaces
produced by the green PIV laser, The tests were conducted on a specially built
transparent pipe test section, using air and water as the working fluids. The
velocity fields were obtained for flow regimes where the slugs were lightly
aerated. The velocity field results in the nose, tail and film regions revealed
valuable detailed information that helped to better understand the physics of the
flow, besides contributing to the formation of a data bank for supporting the
development of two-phase, horizontal slug flow simulations. The work
conducted also provided statistical information on the main global variables that
characterize the flow, such as, speed and length of gas bubbles and liquid
slugs, and the frequency of passage of these structures.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:15406 |
| Date | 22 March 2010 |
| Creators | ROBERTO DA FONSECA JUNIOR |
| Contributors | LUIS FERNANDO ALZUGUIR AZEVEDO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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