Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barros, Tiago Rodrigues de
Data de Publicação: 2011
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/20.500.12733/1615410
Resumo: Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura
id UNICAMP-30_fa21d880e6946f9ea0f5f64261417934
oai_identifier_str oai::795792
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-águaNumerical simulation of a capacitance tomography sensor for the buphasic flow air-water analysisTomografiaDetectoresCapacitadoresEscoamento multifásicoEquações diferenciais - Soluções numéricasTomographySensorsCapacitorMultiphasic flowDifferential equations - Numerical solutionsOrientador: Luiz Felipe Mendes de MouraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Este trabalho tem como objetivo a simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva elétrica, em função da permissividade elétrica relativa das fases presentes dentro da tubulação, com a finalidade de determinar a melhor geometria do sensor para a geração de imagem de escoamentos numa mistura bifásica ar-água, levando em consideração fluidos com efeito da condutividade nula. A simulação numérica do sensor de tomografia capacitiva é de crucial importância para o desenvolvimento de um tomógrafo capacitivo usado em aplicações específicas, como é o caso do monitoramento de escoamentos bifásicos. A tomografia capacitiva elétrica é uma tecnologia recente que vem se desenvolvendo desde o início de 1980, quando começou a ser utilizada para análise de processos industriais, principalmente em escoamentos multifásicos. Ela é utilizada para gerar uma imagem do interior da tubulação de acordo com a permissividade relativa das fases ali presentes, sendo atualmente o tipo de tomografia de processos mais utilizada. Após a determinação de algumas premissas do projeto como, o diâmetro da tubulação que foi simulada na horizontal, o comprimento dos eletrodos que seriam montados do lado externo da tubulação, as simulações bidimensionais foram realizadas para se obter o melhor espaçamento entre os doze eletrodos do sensor e a distância ideal da blindagem externa. Com as simulações tridimensionais, foi investigada a necessidade de utilização dos eletrodos de guarda, assim como, foi realizada a simulação da geometria final do sensor numa mudança dos componentes de ar para água no interior da tubulação. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram determinar a geometria mais adequada do sensor para a situação proposta, assim como, obter o valor das capacitâncias para diferentes condições de escoamento. Os resultados das simulações tridimensionais apontaram as principais limitações de uma análise bidimensionalAbstract: This study was aimed to realize numerical simulations of a capacitive electrical tomography sensor, depending on the relative permittivity of the phases inside the pipe, in order to determine the best geometry of the sensor to generate the image of the flow in the air-water two-phase flow, taking into account the effect of conductivity zero in the fluids. Numerical simulation of the ECT sensor is of crucial importance to develop a capacitive tomograph used in specific applications such as monitoring biphasic flow. Electrical capacitance tomography is a new technology that has been developed since early 1980, when it began to be used in industrial processes, mainly in multiphase flows. It is used to generate an image from inside the pipe according to the relative permittivity of the phases present there, and is currently the type of process tomography procedures most commonly used. After the determination of some assumptions of the project as the diameter of the pipe that was simulated in the horizontal, the length of the electrodes that must be assembled outside the pipe, the two-dimensional simulations were performed to obtain the best spacing between the twelve electrodes of the sensor and the ideal distance of the outer shield. With the three-dimensional simulations, we investigated the necessity of use guard electrodes, as well as, it was realized the simulation of the final geometry of the sensor components in a change of air to water inside the pipe. The results of this study allow us to determine the most suitable sensor geometry for the proposed situation, as well as obtaining the value of capacitance for different flow conditions. The results of three-dimensional simulations showed the main limitations of a two dimensional analysisMestradoTérmica e FluídosMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Moura, Luiz Felipe Mendes de, 1958-Ganzarolli, Marcelo MoreiraReis, Emerson dosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBarros, Tiago Rodrigues de20112011-11-04T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf85 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615410BARROS, Tiago Rodrigues de. Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água. 2011. 85 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615410. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/795792porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T06:16:32Zoai::795792Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T06:16:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água
Numerical simulation of a capacitance tomography sensor for the buphasic flow air-water analysis
title Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água
spellingShingle Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água
Barros, Tiago Rodrigues de
Tomografia
Detectores
Capacitadores
Escoamento multifásico
Equações diferenciais - Soluções numéricas
Tomography
Sensors
Capacitor
Multiphasic flow
Differential equations - Numerical solutions
title_short Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água
title_full Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água
title_fullStr Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água
title_full_unstemmed Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água
title_sort Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água
author Barros, Tiago Rodrigues de
author_facet Barros, Tiago Rodrigues de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Moura, Luiz Felipe Mendes de, 1958-
Ganzarolli, Marcelo Moreira
Reis, Emerson dos
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Barros, Tiago Rodrigues de
dc.subject.por.fl_str_mv Tomografia
Detectores
Capacitadores
Escoamento multifásico
Equações diferenciais - Soluções numéricas
Tomography
Sensors
Capacitor
Multiphasic flow
Differential equations - Numerical solutions
topic Tomografia
Detectores
Capacitadores
Escoamento multifásico
Equações diferenciais - Soluções numéricas
Tomography
Sensors
Capacitor
Multiphasic flow
Differential equations - Numerical solutions
description Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011
2011-11-04T00:00:00Z
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.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615410
BARROS, Tiago Rodrigues de. Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água. 2011. 85 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615410. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615410
identifier_str_mv BARROS, Tiago Rodrigues de. Simulação numérica de um sensor de tomografia capacitiva para análise de escoamento bifásico ar-água. 2011. 85 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615410. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/795792
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
85 f. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189054213783552

Registros relacionados