Orientadores: Fernando de Almeida França, Antonio Carlos Bannwart

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

Resumo: Neste trabalho é desenvolvido um modelo para o cálculo do coeficiente médio de transferência de calor para uma mistura bifásica escoando em uma tubulação horizontal. O padrão de escoamento investigado é o intermitente, por ele ser muito comumente encontrado em oleodutos. O modelo para a...

Resumo: Neste trabalho é desenvolvido um modelo para o cálculo do coeficiente médio de transferência de calor para uma mistura bifásica escoando em uma tubulação horizontal. O padrão de escoamento investigado é o intermitente, por ele ser muito comumente encontrado em oleodutos. O modelo para a transferência de calor requer o conhecimento das características hidrodinâmicas do escoamento. Para a determinação de tais características, existem diversas propostas, baseadas na solução de balanços de massa e de quantidade de movimento em cada uma das regiões em que se subdivide uma unidade do escoamento intermitente. Neste trabalho, os principais modelos hidrodinâmicos conhecidos são comparados a fim de permitir a escolha do que apresenta os melhores resultados. Para o cálculo do coeficiente médio de transferência de calor, duas condições de contorno limites são analisadas: temperatura uniforme e fluxo de calor uniforme na parede interna da tubulação. Os resultados calculados através do modelo são comparados aos dados experimentais obtidos neste e em outros trabalhos publicados. Os desvios com relação aos valores experimentais, tanto para o coeficiente médio de transferência de calor, quanto para as características hidrodinâmicas do escoamento, ficaram na faixa de +30%, um resultado satisfatório considerando-se a aleatoriedade típica do padrão de escoamento intermitente

Abstract: In this work is developed a model to predict the average two-phase heat transfer coefficient for a mixture flowing in a horizontal pipe. The flow pattern investigated is the intermittent. This flow pattern is currently encountered in oil pipelines. The heat transfer model requires the...

Abstract: In this work is developed a model to predict the average two-phase heat transfer coefficient for a mixture flowing in a horizontal pipe. The flow pattern investigated is the intermittent. This flow pattern is currently encountered in oil pipelines. The heat transfer model requires the knowledge of the hydrodynamic characteristics af the flow. Many models have been suggested to calculate these characteristics. A typical approach is to apply mass and momentum balances for each region of the intermittent unit. These hydrodynamic models are compared with experimental data in order to choose the one which best represents the flow characteristics. Two limiting boundary conditions for the heat transfer calculations are analysed: uniform temperature and uniform heat flux at the inner pipe wall. The results calculated using the proposed model are compared with experimental data obtained in this work, as well as others published in the literature. Results for average heat transfer coefficients and hydradynamic characteristics lie between +30% when compared to the experimental values. This is a satisfactory result considering the randomness of the intermittent flow