[en] INSTANTANEOUS LIQUID VELOCITY FIELD MEASUREMENTS IN TWO-PHASE INTERMITTENT FLOW THROUGH HORIZONTAL AND INCLINED PIPES

[pt] MEDIÇÃO DO CAMPO INSTANTÂNEO DE VELOCIDADE DO LÍQUIDO NO ESCOAMENTO BIFÁSICO INTERMITENTE EM TUBOS HORIZONTAIS E INCLINADOS

[pt] ROBERTO DA FONSECA JUNIOR

[pt] VELOCIMETRIA POR IMAGEM DE PARTICULA

[pt] CAMPO

[pt] ESCOAMENTO

[pt] ESCOAMENTO BIFASICO

[pt] ANALISE ESTATISTICA

[en] PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY

[en] FIELD

[en] YIELD

[en] TWO PHASE FLOW

[en] STATISTICS ANALYSIS

[pt] No presente trabalho foi realizado um estudo experimental sobre escoamento bifásico em regime intermitente através de tubos horizontais e de pequena inclinação, com o objetivo de determinação dos campos de velocidade instantâneos nas regiões a montante do nariz, a jusante da cauda das bolhas de gás, assim como na região do filme de líquido sob as bolhas. Foi implementada uma combinação de três técnicas ópticas não invasivas. Velocimetria por Imagem de Partículas bi-dimensional (Particle Image Velocimetry – PIV) foi utilizada para determinar os campos de velocidade instantâneos nas regiões de interesse, enquanto luz de fundo pulsada e sincronizada proveniente de uma matriz de LED’s vermelhos iluminava os contornos das bolhas aumentando o contraste das interfaces líquido-gás (Pulsed Shadow Technique – PST). Uma técnica baseada na fluorescência induzida por laser foi utilizada (Laser Induced Fluorescence - LIF) para separar a luz verde intensa proveniente do laser associado à técnica PIV. Os testes foram conduzidos em seção transparente tendo água e ar como fluidos de trabalho. Os resultados obtidos revelaram informações detalhadas sobre o escoamento de líquido no escoamento intermitente. Foram produzidos também resultados estatísticos de algumas variáveis globais do escoamento como, a velocidade e os comprimentos das bolhas e pistões de líquido, além da frequência de passagem desta estruturas do escoamento.

[en] instantaneous liquid velocity fields at the film, nose and tail regions of slugs in horizontal and inclined two phase flow. To this end, a combination of three nonintrusive optical techniques was employed. Two-dimensional particle image velocimetry (PIV) was used to measure the instantaneous liquid velocity field at a meridional plane of the horizontal pipe test section, while a synchronized pulsed back lighting, provided by a matrix of red LED s, illuminated the bubble contours thereby enhancing contrast of the interfaces (Pulsed Shadow Technique - PST). A laser-induced fluorescence technique (LIF) was employed to separate the strong reflections coming from the gas-liquid interfaces produced by the green PIV laser, The tests were conducted on a specially built transparent pipe test section, using air and water as the working fluids. The velocity fields were obtained for flow regimes where the slugs were lightly aerated. The velocity field results in the nose, tail and film regions revealed valuable detailed information that helped to better understand the physics of the flow, besides contributing to the formation of a data bank for supporting the development of two-phase, horizontal slug flow simulations. The work conducted also provided statistical information on the main global variables that characterize the flow, such as, speed and length of gas bubbles and liquid slugs, and the frequency of passage of these structures.

LUIS FERNANDO ALZUGUIR AZEVEDO

LUIS FERNANDO ALZUGUIR AZEVEDO

GERALDO AFONSO SPINELLI M RIBEIRO

SIDNEY STUCKENBRUCK

JOSE ROBERTO FAGUNDES NETTO

2010-03-22

2009-09-03

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15406@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15406@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.15406