Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
Texto Completo: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/9741 |
Resumo: | Flow measurement systems for differential pressure are widely industrial solutions, withthe orifice plate being the oldest element but still widely used. The accuracy of thesesystems is a fundamental requirement due to increasing demands of standards, regulationsand the requiriment to reduce production costs. In single-phase flow, the parameters forflow measurement are well-defined. However, in wet gas flow, the conditions are changeddue to the presence of a liquid phase in the gas flow, causing an overreading in thegas measurement. This paper proposes an evaluation of empirical correlations for gasflow correction, and an analysis of the influence parameters using the ComputationalFluid Dynamics (CFD). The evaluation of four correlations was performed using theexperimental data from Murdock (1962), and then compared with each other. The James(1965) correlation showed higher accuracy for the steam-water flow, and the Murdock (1962)correlation for air-water and natural gas-water, besides an evaluation of the operatingconditions of these correlations was performed. Furthermore, this paper also compared theinfluence parameters via the CFD to neglected by empirical correlations, being observedthat the parametersβ, Frl and the operating pressure influence overreading |
id |
UFES_3eaf4af913659864fc918219ececc2b0 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufes.br:10/9741 |
network_acronym_str |
UFES |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
repository_id_str |
2108 |
spelling |
Martins, Márcio FerreiraMarochio, Elias Antonio Gomes CoelhoMotta, RogérioDourado, Harerton OliveiraRamos, Rogério2018-08-02T00:02:55Z2018-08-012018-08-02T00:02:55Z2016-12-16Flow measurement systems for differential pressure are widely industrial solutions, withthe orifice plate being the oldest element but still widely used. The accuracy of thesesystems is a fundamental requirement due to increasing demands of standards, regulationsand the requiriment to reduce production costs. In single-phase flow, the parameters forflow measurement are well-defined. However, in wet gas flow, the conditions are changeddue to the presence of a liquid phase in the gas flow, causing an overreading in thegas measurement. This paper proposes an evaluation of empirical correlations for gasflow correction, and an analysis of the influence parameters using the ComputationalFluid Dynamics (CFD). The evaluation of four correlations was performed using theexperimental data from Murdock (1962), and then compared with each other. The James(1965) correlation showed higher accuracy for the steam-water flow, and the Murdock (1962)correlation for air-water and natural gas-water, besides an evaluation of the operatingconditions of these correlations was performed. Furthermore, this paper also compared theinfluence parameters via the CFD to neglected by empirical correlations, being observedthat the parametersβ, Frl and the operating pressure influence overreadingSistemas de medição de vazão por meio de medidores por pressão diferencial são soluções industriais muito utilizadas, sendo a placa de orifício um elemento consolidado e ainda hoje amplamente empregado. A precisão desses sistemas é requisito fundamental devido a exigências cada vez maiores de órgãos regulamentadores e à necessidade de reduzir custos de produção. Em escoamentos monofásicos, os parâmetros relativos a medição de vazão são bem definidos. Entretanto, para escoamentos de gás úmido, as condições do escoamento são alteradas devido à presença da fase líquida no escoamento de gás, causando uma sobreleitura (overreading) na medição de gás. Este trabalho propõe uma avaliação das correlações empíricas para a correção da vazão de gás e uma análise dos parâmetros de influência utilizando a mecânica dos fluidos computacional ou Computational Fluid Dynamics (CFD). Procedeu-se à avaliação de quatro correlações utilizando os dados experimentais de Murdock (1962), e em seguida comparadas entre si, sendo que a correlação de James (1965) apresentou maior precisão para o escoamento de vapor-água, e a correlação de Murdock (1962) para o escoamento de ar-água e gás natural-água; além disso, recorreu-se a uma avaliação das condições operacionais dessas correlações. Procedeu-se à análise via CFD para avaliar a influência de parâmetros negligenciados pelas correlações empíricas, observando que a razão entre diâmetros, número de Froude do líquido e a pressão de operação influenciam na sobreleitura.TextMAROCHIO, Elias Antonio Gomes Coelho. Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes. 2016. 84 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016.http://repositorio.ufes.br/handle/10/9741porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFESBRCentro TecnológicoOrifice plateWet gasOverreadingCFDGás úmidoPlaca de orifícioSobreleituraMedidores de fluxoGás naturalFluidodinâmica computacionalMecânica dos fluídosEngenharia Mecânica621Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALElias Antonio Gomes Coelho Marochio20170111-150333.pdfapplication/pdf4341745http://repositorio.ufes.br/bitstreams/b7daa567-b45f-4ccb-ad66-c87eb977cdcb/download6b24d0564e197aea5a9e12e9048e4038MD5110/97412024-07-17 16:59:10.774oai:repositorio.ufes.br:10/9741http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:56:49.196711Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes |
title |
Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes |
spellingShingle |
Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes Marochio, Elias Antonio Gomes Coelho Orifice plate Wet gas Overreading CFD Gás úmido Placa de orifício Sobreleitura Engenharia Mecânica Medidores de fluxo Gás natural Fluidodinâmica computacional Mecânica dos fluídos 621 |
title_short |
Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes |
title_full |
Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes |
title_fullStr |
Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes |
title_full_unstemmed |
Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes |
title_sort |
Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes |
author |
Marochio, Elias Antonio Gomes Coelho |
author_facet |
Marochio, Elias Antonio Gomes Coelho |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Martins, Márcio Ferreira |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Marochio, Elias Antonio Gomes Coelho |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Motta, Rogério |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Dourado, Harerton Oliveira |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Ramos, Rogério |
contributor_str_mv |
Martins, Márcio Ferreira Motta, Rogério Dourado, Harerton Oliveira Ramos, Rogério |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Orifice plate Wet gas Overreading |
topic |
Orifice plate Wet gas Overreading CFD Gás úmido Placa de orifício Sobreleitura Engenharia Mecânica Medidores de fluxo Gás natural Fluidodinâmica computacional Mecânica dos fluídos 621 |
dc.subject.por.fl_str_mv |
CFD Gás úmido Placa de orifício Sobreleitura |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
Engenharia Mecânica |
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv |
Medidores de fluxo Gás natural Fluidodinâmica computacional Mecânica dos fluídos |
dc.subject.udc.none.fl_str_mv |
621 |
description |
Flow measurement systems for differential pressure are widely industrial solutions, withthe orifice plate being the oldest element but still widely used. The accuracy of thesesystems is a fundamental requirement due to increasing demands of standards, regulationsand the requiriment to reduce production costs. In single-phase flow, the parameters forflow measurement are well-defined. However, in wet gas flow, the conditions are changeddue to the presence of a liquid phase in the gas flow, causing an overreading in thegas measurement. This paper proposes an evaluation of empirical correlations for gasflow correction, and an analysis of the influence parameters using the ComputationalFluid Dynamics (CFD). The evaluation of four correlations was performed using theexperimental data from Murdock (1962), and then compared with each other. The James(1965) correlation showed higher accuracy for the steam-water flow, and the Murdock (1962)correlation for air-water and natural gas-water, besides an evaluation of the operatingconditions of these correlations was performed. Furthermore, this paper also compared theinfluence parameters via the CFD to neglected by empirical correlations, being observedthat the parametersβ, Frl and the operating pressure influence overreading |
publishDate |
2016 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2016-12-16 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2018-08-02T00:02:55Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2018-08-01 2018-08-02T00:02:55Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
MAROCHIO, Elias Antonio Gomes Coelho. Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes. 2016. 84 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.ufes.br/handle/10/9741 |
identifier_str_mv |
MAROCHIO, Elias Antonio Gomes Coelho. Experimentos numéricos de um loop de gás úmido para estimativa da sobreleitura em placas de orifício: avaliação dos parâmetros governantes. 2016. 84 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016. |
url |
http://repositorio.ufes.br/handle/10/9741 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
Text |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Espírito Santo Mestrado em Engenharia Mecânica |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFES |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Centro Tecnológico |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Espírito Santo Mestrado em Engenharia Mecânica |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) instacron:UFES |
instname_str |
Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) |
instacron_str |
UFES |
institution |
UFES |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.ufes.br/bitstreams/b7daa567-b45f-4ccb-ad66-c87eb977cdcb/download |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
6b24d0564e197aea5a9e12e9048e4038 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1813022537926311936 |