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Estudo numérico do perfil de velocidades da esteira da bolha alongada em escoamentos com
líquido estagnado
Autor: Luis Gerardo Gómez
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Escoamento bifásico
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Escoamento intermitente
Filme de líquido
Bolha alongada
Pistão de líquido
Bolhas dispersas
•Produção de óleo e gás e seu transporte em tubulação na indústria petrolífera.
•Resfriamento no núcleo de reatores nucleares.
•Geração de vapor.•Usinas
termoelétricas.•Transferência de
calor e de massa em reatores químicos.
Filme
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Esteira da bolha• Simétrica fechada
(esteira laminar, Nf<500).
• Assimétrica fechada (esteira em transição, 500<Nf<1500).
• Aberta com recirculação (esteira turbulenta, Nf>1500)
Nf=(gD3)1/2/ν
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Perfil de velocidades na esteira, Nf=200
(a) com marco de referencia fixo, (b) com marco de referencia móvel
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Velocidade de deslizamento para diferentes viscosidades.
Nf=(gD3)1/2/ν
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Dados de entrada
• Espessura do filme: 3,7 mm• Diâmetro: 32 mm• Vo: 0,188 m/s• Nf: 200• Viscosidade: 107 cp
Bolhas dispersas• Diâmetro: 1,5mm• Freqüência: 10 bolhas/s
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Perfil de velocidades
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30.30 1.22 10efx N
D
0,53D
0,544D
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Filme
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0,0122 m/s
Velocidade das bolhas dispersas logo de passar pelo filme de líquido
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Conclusões
• No Phoenics consegue-se simular o comportamento do perfil de velocidade na esteira da bolha.
• As bolhas dispersas formadas na traseira da bolha entram na recirculação da esteira da bolha e dependendo da concentração de ar ela incorpora-se na traseira da bolha.
• A velocidade terminal das bolhas dispersas, que não ficam presas na esteira é menor que o da bolha alongada pudendo assim ser incorporada no nariz da seguinte bolha.