Diagnóstico de regimes bifásicos em um circuito de circulação natural através de uma técnica de visualização

• Autor(a) principal: Faccini, José Luiz Horacio
• Data de Publicação: 2015
• Outros Autores: Instituto de Engenharia Nuclear
• Tipo de documento: Artigo de conferência
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional do IEN
• Texto Completo: http://carpedien.ien.gov.br:8080/handle/ien/2344
• topic: INAC 2015; Diagnóstico de regimes bifásicos; Circuito de Circulação Natural; Técnica de visualização; Nuclear reactor; Thermal Hydraulics

Este trabalho apresenta uma técnica de visualização para diagnóstico de regimes de escoamento bifásico água-vapor em um circuito de circulação natural. Os experimentos foram realizados no Circuito de Circulação Natural (CCN) do Laboratório de Termo-Hidráulica Experimental do Instituto de Engenharia Nuclear (LTE/IEN/CNEN), o qual consiste de um aquecedor, um trocador de calor, tubulações interligando estes componentes (perna quente, perna fria), e uma coluna de expansão. Na perna quente há uma seção transparente onde é possível observar o escoamento durante a operação do circuito em regime bifásico. Uma câmera de vídeo de alta velocidade foi posicionada em frente a seção transparente para filmagem, sendo os filmes gerados armazenados em um computador. Um aplicativo em MATLAB foi desenvolvido para o processamento das imagens. Esse aplicativo identifica a passagem de água e vapor por meio da diferença de pixels, gerando imagens em preto e branco correspondentes, respectivamente, a água e ao vapor. A partir do cálculo das áreas ocupadas pela água e bolhas de vapor nas imagens, obteve-se um indicador do regime de escoamento bifásico na forma de uma estimativa percentual da ocorrência de bolhas. Através desta metodologia três regimes foram diagnosticados: bubbly, “slug” e “churn”. Os resultados do software de diagnóstico concordam de modo satisfatório com a verificação visual dos vídeos filmados.