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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: ESCOAMENTO BIFÁSICO AR-ÁGUA EM CURVAS DE 180º

Orientador
  • JADER RISO BARBOSA JUNIOR
Aluno
  • PEDRO MAGALHAES DE OLIVEIRA

Conteúdo

Tubulações com curvas de 180° são frequentemente encontradas na indústria em aplicações envolvendo escoamentos bifásicos, como trocadores de calor, tubulações de transporte e separadores. nestes equipamentos, o escoamento gás-líquido sofre um efeito centrífugo devido à curva, que tende a separar ambas as fases. a influência deste tipo de singularidade é ainda mais intensa quando a curva é posicionada na vertical, pois, além da presença de forças inerciais, o escoamento é sujeito a uma complexa combinação de forças: inercial, gravitacional e de empuxo. ainda, o efeito resultante depende de parâmetros do escoamento, como sentido (ascendente ou descendente em relação à curva) e regime de escoamento. devido à ação combinada das forças, o escoamento apresenta na curva um comportamento distinto daquele observado em tubos retos, sendo a sua investigação o principal objetivo do presente estudo. mais especificamente, este propõe-se a caracterizar o escoamento bifásico ar-água em uma curva de 180° que conecta dois tubos retos de 5,5 m e diâmetro de 26,4 mm. a curva é posicionada na vertical e o escoamento pode ser imposto tanto no sentido ascendente quanto descendente, isto é, entrando pela parte inferior ou superior da curva, respectivamente. inicialmente, o comportamento da pressão estática a montante e a jusante da curva foram medidos em inúmeras condições de escoamento, bem como a queda de pressão e a variação da fração de vazio entre a entrada e saída da curva. o movimento das fases na curva é observado em detalhes utilizando-se uma câmera de alta velocidade. experimentos foram conduzidos para curvaturas 2r/d de 6,1, 8,7 e 12,2 em ambos os sentidos de escoamento. em cada teste, as velocidades superficiais das fases foram determinadas, variando entre 0,2 e 40 m/s para o ar, e 0,05, 0,2 e 1 m/s para a água, correspondendo a maioria dos regimes de escoamento em tubos retos. a partir da medição de queda de pressão total na curva e da variação da fração de vazio, avaliou-se somente a parcela irreversível referente a queda de pressão na curva, resultando em uma correlação empírica. em uma segunda parte, a fração de vazio foi medida em 5 pontos a montante e a jusante da curva para três condições de escoamento - regimes em tampões, em golfadas e anular - e somente uma curvatura, possibilitando uma melhor compreensão acerca da influência da curva no escoamento.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.90722

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,48% 5,02% 4,53% 4,10% 3,68% 11,27% 6,70% 6,18% 6,84% 6,76% 8,13% 6,17% 11,83% 5,38% 4,84% 5,08%
ODS Predominates
ODS 13
ODS 1

3,48%

ODS 2

5,02%

ODS 3

4,53%

ODS 4

4,10%

ODS 5

3,68%

ODS 6

11,27%

ODS 7

6,70%

ODS 8

6,18%

ODS 9

6,84%

ODS 10

6,76%

ODS 11

8,13%

ODS 12

6,17%

ODS 13

11,83%

ODS 14

5,38%

ODS 15

4,84%

ODS 16

5,08%