Orientador: Antonio Carlos Bannwart

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: O esforço nas últimas décadas de compreender o fenômeno do escoamento bifásico gás-líquido em tubos tem levado à conclusão de que o conhecimento prévio do padrão de fluxo, o que é obtido a partir de um mapa de fluxo apropriado, é de fundamental importância. Neste trabalho, é apresentada uma...

Resumo: O esforço nas últimas décadas de compreender o fenômeno do escoamento bifásico gás-líquido em tubos tem levado à conclusão de que o conhecimento prévio do padrão de fluxo, o que é obtido a partir de um mapa de fluxo apropriado, é de fundamental importância. Neste trabalho, é apresentada uma adimensionalização e extensão do mapa de fluxo de Taitel et alii (1980), usando os números adimensionais de Duns & Ros
(1963). Esta adimensionalização, além de permitir a comparação entre os resultados obtidos por Taitel et ali i (1980) e Duns & Ros (1963), ainda confere ao mapa de fluxo de Taitel et alii (1980) um caráter de maior generalidade. São também apresentados resultados experimentais permitindo a verificação das principais modelagens de transições encontradas na literatura. Os experimentos foram realizados com misturas
ar-água em diversas proporções, escoando no interior de uma tubulação vertical com diâmetro de 5,1cm e seção de teste de comprimento 7,16m. Válvulas de fechamento rápido foram utilizadas para as medições das frações de vazios. É sugerida a adoção das fronteiras entre os padrões de fluxo em bolhas e em bolhas dispersas, e entre bolhas dispersas e golfadas, Mishima & Ishii (1984) para a transição entre os propostas por Taitel et alii (1980). Entretanto, a fluxo em golfadas e agitante é preferida à de correção na transição sugerida por Taitel et alii (1980) entre o fluxo em bolhas e em golfadas é incorporada para levar em conta o efeito "enxame" de bolhas sobre a velocidade de como proposta de padrões de Taitel. Uma escorregamento entre as fases. Uma nova modelagem de transição entre os padrões intermitente e anular, é sugerida o que torna esta fronteira mais compatível com os dados experimentais disponíveis

Abstract: The effort in the last decades to understand the phenomenon of two phase gas-liquid flow in pipes has lead to the conclusion that the precise identification of flow patterns, obtained from an appropriate flow pattern map is of fundamental importance. In this work a dimensionless form and...

Abstract: The effort in the last decades to understand the phenomenon of two phase gas-liquid flow in pipes has lead to the conclusion that the precise identification of flow patterns, obtained from an appropriate flow pattern map is of fundamental importance. In this work a dimensionless form and extension of the map proposed by Taitel et aI. (1980) is presented using the dimensionless numbers suggested by Duns & Ros (1963). This new dimensionless map allows comparisons between results obtained by Taitel et al.(1980) and Duns & Ros (1963) besides confering a character of generality to Taitel et aI. flow map. Experimental results are also presented to verify flow pattern transitions found in the literature. Experiments were conducted using variable proportions of air-water mixtures in a vertical tubing of 5.1cm diameter and 7.16 meter long testing section. Quick closing valves were used for measuring liquid holdup. For the transition between bubble and dispersed bubble flow and between dispersed bubble and slug flow, it is suggested that the solutions presented by Taytel et aI. (1980) be adopted. However, for the transition between slug and churn flow the frontier proposed by Mishima & Ishii (1984)
phases. A new transition between intermittent flow and mist flow is proposed which makes this frontier more compatible with is prefered. To the bubble-slug flow transition presented by Taitel et aI. a correction is added to take into account the effect of bubble concentration upon the slipage between the the available experimental data