Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/5943
Tipo: Dissertação
Título: Caracterização experimental do escoamento bifásico horizontal de fluidos reofluidificantes
Autor(es)/Inventor(es): Rafael, Baungartner
Orientador: Loureiro, Juliana Braga Rodrigues
Resumo: O presente trabalho propõe-se a investigar as propriedades globais e locais de um escoamento gás-líquido horizontal em regime pistonado, para três tipos de fluidos reofluidificantes. Para a realização deste trabalho foi montado o aparato experimental, que foi testado inicialmente para validação com escoamentos ar-água. Foram preparados diferentes fluidos de trabalho para cada ensaio experimental e conduziu-se extensa campanha de medições. As características do escoamento bifásico, como o comprimento e a velocidade das bolhas longas, o comprimento do pistão líquido e o seu grau de radiação foram medidos com uma câmera de alta velocidade através da técnica de Dimensionamento de Bolhas por Sombras (Shadow Size). O campo de velocidades da fase líquida foi medido através de Velocimetria por Imagem de Partículas. As características reológicas do fluido foram quantificadas por meio de ensaios em reômetro rotacional no início e ao final de cada ensaio experimental. Em adição, para cada teste foram medidas também a distribuição de pressão ao longo da tubulação de 12m de comprimento e as vazões de gás e de líquido na entrada da tubulação. Todas estas propriedades das fases líquida e gasosa foram quantificadas para três vazões de gás e três vazões de líquido distintas. O objetivo final desta dissertação reside em analisar a influência das características reológicas da fase líquida no comportamento do escoamento bifásico pistonado. Os resultados serão utilizados para validar modificações de modelos mecanicistas para a previsão de propriedades globais e locais de escoamentos bifásicos.
Resumo : The present work intends to investigate the local and global properties of a horizontal gas-liquid slug flow, in three different shear-thinning fluids. To do so, an experimental testing bench was assembled and validated using an air-water slug flow. Three different working fluids where prepared to be used in the testing section, where an extensive experimental measurement campaign was carried out. The main characteristics of the biphasic flow, such as bubbles length and velocity, slug length and aeration level where measured with a high speed camera through Shadow Sizer technic. The velocity field of the liquid phase was measured using Particle Image Velocimetry (PIV). The fluids rheological properties where quantified using a rotational rheometer in the beginning and at the end of each experiment. In addition, to each test, the pressure distribution was measured through the 12m long acrilic pipe, varying the gas and liquids flow rates. All this properties of liquid and gas phases where quantified for three gas and liquid flow rates, totalizing 9 different conditions for each fluid. Properties of the monophasic liquid flow where also evaluated for all fluids. The main objective of this work is to analyze the influence of liquid phase rheological characteristics in slug flow behavior. The experimental results will be used to validate literature modifications to the mechanistic models used in slug flow local and global properties prediction.
Palavras-chave: Escoamentos bifásicos
Pressão diferencial
Assunto CNPq: Engenharia Mecânica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia
Editor: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação: Jul-2017
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: por
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/5943
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