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PublicouThiago Quadros Alterado mais de 10 anos atrás
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Escoamento de Líquido na esteira de uma bolha de taylor
EM974 - Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental Escoamento de Líquido na esteira de uma bolha de taylor GRUPO 3 Alunos: Gabriel Fávaro Paulo Portilho
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Conteúdo Introdução Método Numérico: Condições de Contorno;
Resultados Numéricos; Cálculo do Comprimento da Esteira; Análise da variação do Comprimento da Esteira; Conclusões. Esta é outra opção para um slide de Visão Geral usando transições.
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Introdução
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Escoamento Gás-Líquido
Presença de duas fases em uma tubulação. Orientação do tubo: vertical, inclinado e horizontal. Aplicações na indústria: extração de petróleo; trocadores de calor; caldeiras; processos químicos. Forneça uma breve visão geral da apresentação. Descreva o foco principal da apresentação e por que ela é importante. Introduza cada um dos principais tópicos. Para fornecer um roteiro para o público, você pode repita este slide de Visão Geral por toda a apresentação, realçando o tópico específico que você discutirá em seguida.
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Padrões de Gás-Líquido em um Escoamento Vertical
Classificação de Taitel et. al. (1980): Bolhas (1); Pistões (2); Agitante (3); Anular (4). Forneça uma breve visão geral da apresentação. Descreva o foco principal da apresentação e por que ela é importante. Introduza cada um dos principais tópicos. Para fornecer um roteiro para o público, você pode repita este slide de Visão Geral por toda a apresentação, realçando o tópico específico que você discutirá em seguida. (1) (2) (3) (4)
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Escoamento Pistonado (slug flow)
Bolha de Taylor. Filme de Líquido. Pistão de Líquido. Velocidades características. Linhas de Corrente: Referencial Estacionário (A); Referencial com vel. Uniforme (B). Perfil de Velocidade de Moissis et. al. (1962). Forneça uma breve visão geral da apresentação. Descreva o foco principal da apresentação e por que ela é importante. Introduza cada um dos principais tópicos. Para fornecer um roteiro para o público, você pode repita este slide de Visão Geral por toda a apresentação, realçando o tópico específico que você discutirá em seguida.
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Método Numérico
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Domínio Utilizado Objetivos: O domínio:
Simular a esteira da bolha no pistão de líquido. O domínio: Dimensões: axial (8D) e radial (D/2); Inlet: velocidade (Ut+Uf); Parede: velocidade (Ut); Outlet: pressão atmosférica; Modelo de Turbulência: KE Low-Reynolds.
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Método Numérico Condições de contorno
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Parâmetros de Entrada Diâmetros: 26, 50 e 75 mm.
Velocidades de Mistura (J): 1, 2 e 3 m/s.
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Cálculo da Espessura do Filme (δ)
Cálculo de Ut: Cálculo de Uf: (Brotz) (Balanço de Massa)
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Cálculo da Espessura do Filme (δ)
Frações de Vazio: Espessura do Filme:
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Método Numérico Resultados numéricos
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Convenções Velocidades: W (direção Z) e V (direção Y).
W1 e V1: referencial móvel. W2 e V2: referencial estacionário. Simulação para exemplo: D=75 mm e J=3 m/s.
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Gráficos de Contorno W1 e V1
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Perfis de Velocidade: Referencial estacionário
Axial (W2) Radial (V2)
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Verificação da Convergência
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Verificação da Convergência
Valor normalizado da distância a parede, Y+. Y+ < 5
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Cálculo da Região da Esteira
Método Numérico Cálculo da Região da Esteira
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A região da Esteira Nomenclatura: Lw: comprimento da esteira;
Ld: comprimento da região desenvolvida.
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A região da Esteira Critério: Velocidade apresentar variação de 2% em relação a velocidade no OUTLET no centro do tubo (r/R=0).
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Análise da Variação do Comprimento
Método Numérico Análise da Variação do Comprimento Da Esteira
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Tabela de Resultados
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Influência de Reynolds da Mistura
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Influência de Reynolds do Filme
75 mm 26 mm 50 mm
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Influência da Espessura do Filme(δ)
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Conclusões Variação de Lw/D menor que literatura:
Moissis et. al. (1962): 8D; Pinto (2006): 12,5D; Presente Trabalho: 3,5D a 5D. Sugestão para próximos trabalhos: Maior número de simulações para avaliar melhor os parâmetros adimensionais.
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