Modelagem numérica de escoamento em padrão anular com transferência de calor e massa

AUTOR(ES)

Agustina Alvarez Toledo

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

18/02/2011

RESUMO

O padrão anular é uma das morfologias que predominam em sistemas de transporte e conversão de energia e, por esse motivo, um dos mais importantes em escoamentos multifásicos em dutos. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e implementação de um algoritmo numérico para predizer as características hidrodinâmicas e térmicas para escoamento vertical ascendente em padrão anular. O algoritmo numérico é complementado com a modelagem física de diferentes fenômenos característicos deste padrão, como a turbulência, o entranhamento e deposição e a mudança de fase. Para o desenvolvimento do modelo numérico se considera que a difusão da quantidade de movimento e energia na direção axial é desprezível. Assim, as equações médias no tempo são resolvidas na forma parabólica, como um problema de marcha no espaço, para obter os perfis de velocidade e temperatura para cada posição axial, junto com parâmetros globais, como o gradiente de pressão e a espessura média do filme e sua mudança ao longo do duto. O modelo é validado, primeiramente, para escoamento laminar plenamente desenvolvido, sem entranhamento e com transferência de calor na região de entrada térmica. Em seguida, é realizada uma validação para escoamento turbulento, plenamente desenvolvido e com gotas entranhadas, escoamento turbulento em desenvolvimento hidrodinâmico, e, finalmente, escoamento turbulento com transferência de calor e mudança de fase. Também se realiza uma comparação sistemática das diferentes correlações mais utilizadas na literatura para avaliar o entranhamento de gotas

ASSUNTO(S)

escoamento anular turbulência método dos volumes finitos engenharia mecanica

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