Análise experimental do escoamento bifásico em uma célula de balanço

• Autor(a) principal: Duarte, Jorge Gustavo Lopes
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11823
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Escoamento bifásico; Indústria petrolífera; Engenharia mecânica; Two-phase flow; Petroleum, Industry and trade; Mechanical engineering

Os escoamentos bifásicos, gás-líquido, são comuns nas indústrias de petróleo e gás, nuclear e química. Os padrões de escoamentos são modificados conforme há uma variação das condições operacionais tais como as dimensões das tubulações, propriedades físicas dos fluidos e as vazões das fases. Por exemplo, na produção de petróleo, o padrão mais frequente seria o de golfadas, no qual se tem uma região gasosa (bolhas com alongamento) e uma região contínua de líquido, mais conhecida como região de pistão. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo experimental para analisar o escoamento bifásico em uma célula de balanço. Para a construção desta célula, foi necessário desenho feito em CAD (desenho assistido por computador), para imprimi-lo foi utilizado filamento PLA em impressora 3D. Foi utilizado dois tubos de acrílico, com 21 milímetros de diâmetro interno com 1 metro de comprimento e outro com 46,2 de diâmetro interno e 1 metro de comprimento, posicionados na horizontal, com leve mudanças de direção. A câmera de alta resolução foi posicionada na região de interesse, e a iluminação foi ajustada, para poder visualizar com clareza o objeto de estudo e posteriormente ligar o mecanismo. Para os testes foram utilizados dois fluidos, água e ar, e os parâmetros variados foram a velocidade que o tubo se movia e o volume de água. Os teste foram realizados no laboratório de vibrações da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, em Guarapuava. Com os resultados, foi possível analisar a fração de vazio e a velocidade da bolha. Nesse contexto, no presente trabalho foi desenvolvido um estudo experimental do escoamento bifásico líquido-gás tubo de acrílico com leve mudança de inclinação. Para as incertezas, foi realizado uma análise de erro.