Modelagem numérica para seguimento dinâmico de bolhas em escoamento intermitente horizontal gas-liquido

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Franklin, Erick de Moraes, 1974-
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1598630
Resumo: Orientador: Eugenio Spano Rosa
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spelling Modelagem numérica para seguimento dinâmico de bolhas em escoamento intermitente horizontal gas-liquidoBubble dynamic segments numeric modeling in horizontal gas-liquid intermittent flowSeguimento de pistõesEscoamento bifásicoOrientador: Eugenio Spano RosaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: O escoamento gás-líquido intermitente em padrão golfadas de líquido é composto por uma sucessão de bolhas de gás alongadas e pistões de líquido. Esta seqüência de bolhas alongadas e pistões de líquido interage cinematicamente e dinamicamente a medida que viaja ao longo da tubulação. Estas interações é que produzem o caráter intermitente do escoamento, isto é, elas não são periódicas no tempo nem no espaço. Pretende-se neste trabalho apresentar um modelo lagrangeano e uni-dimensional para seguimento dinâmico de pistões que incorpore a intermitência intrínseca ao fenômeno. Estimativas do gradiente de pressão e dos comprimentos, velocidades e freqüência das estruturas de gás e líquido serão resultantes da modelagem. No modelo dinâmico, as bolhas e pistões são objetos computacionais definidos por volumes discretos que estão acoplados devido às trocas de massa e quantidade de movimento em cada célula unitária. Os parâmetros do escoamento são determinados por meio do fechamento de balanços integrais de massa em cada bolha e em cada pistão e de quantidade de movimento em cada pistão. Os pistões de líquido e as bolhas de gás são iniciados na entrada da tubulação. A propagação de cada pistão e cada bolha é seguida dinamicamente pelo modelo revelando como as estruturas de gás e líquido evoluem ao longo da linha. Assim, dada uma distribuição na entrada, o modelo é capaz de calcular as distribuições de comprimentos de bolhas e pistões em qualquer lugar do duto. Os resultados numéricos são comparados com dados experimentaisAbstract: The intermittent gas-liquid slug flow is composed of a succession of elongated gas bubbles and liquid slugs. The sequence of elongated bubbles and liquid slugs is under kinematic and dynamic interactions along the flow. These interactions are responsible for the flow intermittence profile, i.e., they are not periodically in time nor in space. The purpose of this work is to present an one-dimensional dynamic slug tracking model, which intrinsically involves the intermittent phenomena. The pressure gradient and lengths, velocities and frequencies estimates of the gasliquid structures will be provided by the model. ln the dynamic model the bubbles and the slugs are computational objects defined by discrete volumes that are together due to the mass and momentum exchanges in each unit cell. The flow parameters are determined through the closure of mass balance integrais for each gas bubble and liquid slug and through momentum balance integrais for each liquid slug. The liquid slugs and the gas bubbles are formed at the duct inlet. The propagation of each slug and each bubble is dynamically tracked by the model, revealing how the gas and liquid structures evolve along the line. So, given an inlet distribution, the model is capable to calculate the slug and bubble lengths distributions at any location along the pipe. The numeric results are compared with experimental dataMestradoTérmica e FluídosMestre em Engenharia MecânicaCAPES[s.n.]Rosa, Eugênio Spanó, 1958-Ganzarolli, Marcelo MoreiraFagundes Netto, Jose RobertoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFranklin, Erick de Moraes, 1974-20042004-05-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf256p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1598630FRANKLIN, Erick de Moraes. Modelagem numérica para seguimento dinâmico de bolhas em escoamento intermitente horizontal gas-liquido. 2004. 256p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1598630. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/326257porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-04-02T11:35:04Zoai::326257Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2018-04-02T11:35:04Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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