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Estudo experimental da influência da pressão no escoamento bifásico gás-líquido em golfadas em dutos horizontais

Two-phase liquid-gas flow are commonly found in industrial uses, mainly in oil and gas, chemical and nuclear industries. Different geometrical configurations, known as flow pattern, are found in two-phase flows. They occur with the variation of parameters such as flow rate of the phases, dimensions...

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Autor principal: Alves, Rafael Fabricio
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:
Escoamento bifásico
Gás - Escoamento
Escoamento multifásico
Two-phase flow
Gas flow
Multiphase flow
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10317
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spelling riut-1-103172020-11-12T18:28:45Z Estudo experimental da influência da pressão no escoamento bifásico gás-líquido em golfadas em dutos horizontais Alves, Rafael Fabricio Erthal, Raul Henrique Morales, Rigoberto Eleazar Melgarejo Erthal, Raul Henrique Morales, Rigoberto Eleazar Melgarejo Junqueira, Silvio Luiz de Mello Silva, Marco Jose da Escoamento bifásico Gás - Escoamento Escoamento multifásico Two-phase flow Gas flow Multiphase flow CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS Two-phase liquid-gas flow are commonly found in industrial uses, mainly in oil and gas, chemical and nuclear industries. Different geometrical configurations, known as flow pattern, are found in two-phase flows. They occur with the variation of parameters such as flow rate of the phases, dimensions of the pipeline and properties of the fluids. In the oil production the pattern most commonly found is the slug flow, in which regions of continuous liquid (slug) and regions of gas predominance (Taylor bubble) are alternated. Such flow pattern is usually submitted to high pressures. This work aim to experimentally evaluate the influence of the pressure in liquid-gas two-phase flow under the slug pattern in horizontal pipelines. To achieve this goal controlled flows are produced, in which some characteristic parameters are obtained. Water and air are used as work fluids. The experimental setup, adapted to provide the conditions of interest, is located at the LACIT (Thermal Sciences Laboratory of UTFPR). Two different techniques are used in order to extract flow parameters: high speed videometry and ultrasound transducers. Based on the values found it was possible to ascertain that the increase of the gauge pressure to values up to 6 bar, under constant superficial velocities of the phases, do not have significative influence on the flow parameters evaluated. Escoamentos bifásicos gás-líquido são muito comuns em aplicações industriais, especialmente nas indústrias de petróleo e gás, química e nuclear. Conforme variam fatores como vazões das fases, dimensões da tubulação e propriedades físicas dos fluidos, ocorrem diferentes configurações geométricas conhecidas como padrões de escoamento. No caso da produção de petróleo o padrão encontrado com maior frequência é o de golfadas, em que se alternam regiões contínuas de líquido (pistões) e regiões de preponderância gasosa (bolhas alongadas), sendo que esses escoamentos normalmente estão submetidos a elevadas pressões. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar experimentalmente a influência da pressão em escoamentos bifásicos gás-líquido no padrão golfadas em tubulações horizontais. Para isso foram produzidos escoamentos sob condições controladas, dos quais foram extraídos alguns parâmetros característicos. Os fluidos usados foram água e ar, e os experimentos foram realizados no circuito de testes do LACIT (Laboratório de Ciências Térmicas da UTFPR), que foi adaptado para fornecer as condições desejadas. A extração dos parâmetros do escoamento foi feita através de duas técnicas distintas: transdutores de ultrassom e uma câmera com alta taxa de aquisição de imagens. Com base nos valores encontrados foi possível perceber que o aumento da pressão manométrica até 6 bar, mantendo-se as velocidades superficiais das fases constantes, não apresenta influência significativa nos parâmetros do escoamento avaliados. 2020-11-12T18:28:45Z 2020-11-12T18:28:45Z 2013-04-23 bachelorThesis ALVES, Rafael Fabricio. Estudo experimental da influência da pressão no escoamento bifásico gás-líquido em golfadas em dutos horizontais. 2013. 92 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10317 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Departamento Acadêmico de Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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Alves, Rafael Fabricio
Estudo experimental da influência da pressão no escoamento bifásico gás-líquido em golfadas em dutos horizontais
description Two-phase liquid-gas flow are commonly found in industrial uses, mainly in oil and gas, chemical and nuclear industries. Different geometrical configurations, known as flow pattern, are found in two-phase flows. They occur with the variation of parameters such as flow rate of the phases, dimensions of the pipeline and properties of the fluids. In the oil production the pattern most commonly found is the slug flow, in which regions of continuous liquid (slug) and regions of gas predominance (Taylor bubble) are alternated. Such flow pattern is usually submitted to high pressures. This work aim to experimentally evaluate the influence of the pressure in liquid-gas two-phase flow under the slug pattern in horizontal pipelines. To achieve this goal controlled flows are produced, in which some characteristic parameters are obtained. Water and air are used as work fluids. The experimental setup, adapted to provide the conditions of interest, is located at the LACIT (Thermal Sciences Laboratory of UTFPR). Two different techniques are used in order to extract flow parameters: high speed videometry and ultrasound transducers. Based on the values found it was possible to ascertain that the increase of the gauge pressure to values up to 6 bar, under constant superficial velocities of the phases, do not have significative influence on the flow parameters evaluated.
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