[pt] ESTUDO NUMÉRICO DE UMA BOLHA DE TAYLOR EM ESCOAMENTO VERTICAL

[pt] PEDRO RESENDE BREITSCHAFT

[pt] ESCOAMENTO BIFASICO

[pt] BOLHA DE TAYLOR

[pt] METODO VOF

[pt] SIMULACAO COMPUTACIONAL

[pt] O objetivo deste trabalho consiste em analisar numericamente os campos de velocidade e pressão resultantes do deslocamento de uma bolha de Taylor em escoamento vertical ascendente, determinando a forma da bolha. Para alcançar esse objetivo, as simulações foram realizadas empregando o software comercial FLUENT (Ansys), baseado no método de volumes finitos. Para prever as distribuições das fases do escoamento bifásico, selecionou-se o método Volume of Fluid (VOF). Investigou-se duas situações: a primeira corresponde ao deslocamento de uma bolha em um espaço semi-infinito com o fluido estagnado. Neste caso, a partir dos campos de fração de vazio, determinou-se a evolução temporal do centro de massa da bolha, assim como sua velocidade de deslocamento. Estes dados foram comparados com dados de bechmark obtidos com diferentes modelos para prever a interface, apresentando boa concordância. A segunda situação investigada corresponde a um volume de ar introduzido em um duto com escoamento ascendente do líquido. Neste caso, obteve-se uma concordância razoável do campo de velocidade e forma da bolha com dados experimentais disponíveis na literatura. Por fim, analisou-se o efeito do aumento do número de Reynolds, da viscosidade e do efeito das paredes na forma final da bolha de Taylor. Concluiu-se que as maiores velocidades fazem com que o ar se aglutine menos, gerando bolhas menores e aumente as pressões na ponta da bolha. Observou-se ainda que as viscosidades mais elevadas, auxiliam na preservação da forma da mesma. Por fim, o efeito das paredes impede a bolha assumir uma forma semi-elíptica e a força a assumir a forma de um projétil.

ANGELA OURIVIO NIECKELE

2019-07-04

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=40643@1

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.40643