Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/5961
Type: Dissertação
Title: Análise experimental do efeito do ângulo de injeção de gás em um escoamento vertical ascendente de líquido
Author(s)/Inventor(s): Guerra, Luiz Alberto de Oliveira
Advisor: Freire, Atila Pantaleão Silva
Co-advisor: Loureiro, Juliana Braga Rodrigues
Abstract: Analisa, experimentalmente, o efeito do ângulo de injeção de gás em um escoamento vertical ascendente de líquido, avaliando, especificamente, a distribuição do tamanho e da forma das bolhas de gás, bem como o perfil de velocidade da fase líquida, ambos na região de injeção. O experimento é realizado em uma tubulação vertical de acrílico com 44 mm de diâmetro interno, onde circula-se água e injeta-se ar por um dispositivo que possui um ângulo de injeção em relação ao eixo da tubulação. O experimento considera três diferentes ângulos de injeção, 45° contra a corrente principal, perpendicular e 45° a favor da corrente principal, além de diferentes vazões volumétricas de circulação de água e de injeção de ar, e dois orifícios de injeção com diâmetros distintos. As bolhas de gás são identificadas pela técnica de identificação de objetos por sombras e os perfis de velocidade da fase líquida são obtidos pela técnica de velocimetria por imagem de partículas. As principais conclusões do trabalho são: (i) a distribuição do tamanho das bolhas depende do ângulo de injeção de gás, em função da vazão de injeção desta fase; (ii) a forma das bolhas injetadas varia conforme seu diâmetro equivalente, não sendo significativamente afetada, entretanto, pelo ângulo de injeção; (iii) o orifício de injeção afeta a distribuição de tamanho e forma das bolhas de gás; (iv) os perfis de velocidade vertical da fase líquida, especificamente a amplitude e a localização do pico de velocidades, são afetados pelo ângulo de injeção de ar.
Abstract: Evaluates the effect of the gas injection angle in a upward vertical liquid flow, regarding the bubble size and shape distributions, as well as liquid velocity profile, both in the injection area. The experiments are carried in a 44 mm acrylic vertical pipe, in which water flows and air is injected through an angled device, in relation to the main liquid stream. Three different injection angles are used, 45° countercurrent, perpendicular and 45° in favor of the main stream. A variety of liquid and air injection flow rates are applied, as well as two injection orifices with different diameters. Bubbles are identified by the shadow sizing technique and velocity profiles by the particle image velocimetry technique. Main conclusions are: (i) bubble size distribution depends on gas injection angle, as a function of injection flow rate; (ii) bubble shape distribution varies with its equivalent diameter, being not affected by gas injection angle, however; (iii) injection orifice size affects bubble size and shape distributions; (iv) liquid vertical velocity profiles, specifically their velocity peak amplitude and location, are influenced by gas injection angle.
Keywords: Dinâmica dos fluídos
Escoamento multifásico
Gases
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::DINAMICA DOS GASES
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jun-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/5961
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

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