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Título: DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE VISCOSIDADE TURBULENTA PARA O MODELO DE DOIS-FLUIDOS 1D EM ESCOAMENTO ANULAR VERTICAL
Autor: MARKUS BALLHAUSEN ARRUDA
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  ANGELA OURIVIO NIECKELE - ORIENTADOR
RODRIGO LUIS FORMOSINHO CASTELLO BRANCO - COORIENTADOR

Nº do Conteudo: 63234
Catalogação:  14/07/2023 Idioma(s):  PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo:  TEXTO Subtipo:  TRABALHO DE FIM DE CURSO
Natureza:  PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=63234@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=63234@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.63234

Resumo:
Escoamentos multifásicos são frequentemente encontrados em diversas indústrias, como a de petróleo, nuclear e refrigeração, entre outras. Em simulações numéricas de escoamentos com mais de uma fase, um dos grandes desafios é o rastreamento das fases no domínio, que podem ser distribuídas em diferentes padrões dependendo das condições operacionais do escoamento, propriedades do fluido e geometria da tubulação. O foco deste estudo é no padrão anular vertical, o qual é caracterizado por um núcleo gasoso central escoando em alta velocidade, envolto por um fino filme de líquido. O Modelo de Dois Fluidos unidimensional é utilizado para prever o comportamento de escoamentos bifásicos, sendo obtido através da realização de médias nas seções transversais. Surge então a necessidade de definir relações de fechamentos para tornar o sistema bem-posto. O objetivo deste trabalho é analisar modelos de viscosidade turbulenta em escoamento anular vertical através do Modelo 1D de Dois Fluidos. Três modelos foram propostos para serem investigados. O primeiro se baseia no perfil logaritmo universal de parede, o segundo no perfil de velocidade proposto por Castello Branco (2022), e o Modelo III considera o comprimento característico como proporcional ao diâmetro do duto. Os dados obtidos foram comparados com a literatura e mostraram que a difusão adicional devido à turbulência é positiva para tornar o sistema bem-posto, e aumentar a adesão a dados experimentais referentes a espessura do filme e gradiente de pressão. Porém, a viscosidade turbulenta sozinha não é suficiente para estabilizar todas as combinações de velocidades superficiais, recomendando-se a inclusão de parâmetros de fluxo.

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