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dc.creatorDelgado Maldonado, Paul Adrian-
dc.date.accessioned2023-09-28T20:44:59Z-
dc.date.available2023-09-28T20:44:59Z-
dc.date.issued2023-06-22-
dc.identifier.citationDELGADO MALDONADO, Paul Adrian. Influência do diâmetro na evolução do escoamento bifásico líquido-gás em golfadas em tubulações verticais. 2023. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32570-
dc.description.abstractSlug flow can be found in both industry and nature. The two-phase water-air slug flow is primarily characterized by the intermittent passage of two alternating structures: an elongated bubble and a liquid slug. This thesis aims to characterize these structures and analyze the behavior of bubble velocity along a vertical pipe, investigating the influence of diameter on the evolution of this type of flow. To achieve this objective, an experimental setup was constructed at the Multiphase Flow Research Center (NUEM) of UTFPR, consisting of a 10-meter horizontal flow section where the flow develops and passes through a 90° bend, directing it to a 14-meter vertical section. Internal diameters of 26, 40.8, and 50 millimeters were used. Measurement and phase identification stations were installed along the test line, totaling five (5) measurement stations: four (4) stations with two-wire conductive sensors and one station with a Wire Mesh capacitive sensor. Flow images were captured using a high-speed camera. Based on the experimental data, the evolution of slug flow parameters, such as elongated bubble velocity, elongated bubble and liquid slug lengths, void fraction of the unit cell, and slug passage frequency, were characterized. An analysis of void fraction distribution along the Taylor bubble and liquid slug was conducted, identifying the points with the lowest void fraction. Along the vertical section, it was observed that the velocity of the Taylor bubble increases, as well as the length of both the bubble and the liquid slug. The frequency, on the other hand, decreases as the flow develops along the test section. As the diameter increases: a) the length of liquid slugs increases; b) the lengths of Taylor bubbles decrease, and c) the slug passage frequency decreases.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectEscoamento multifásicopt_BR
dc.subjectViscosidadept_BR
dc.subjectBolhas (Física) - Dinâmicapt_BR
dc.subjectTubulaçãopt_BR
dc.subjectImagens - Análisept_BR
dc.subjectMultiphase flowpt_BR
dc.subjectViscositypt_BR
dc.subjectBubbles - Dynamicspt_BR
dc.subjectPipingpt_BR
dc.subjectPictures - Analysispt_BR
dc.titleInfluência do diâmetro na evolução do escoamento bifásico líquido-gás em golfadas em tubulações verticaispt_BR
dc.title.alternativeDetailed analysis of the influence of the diameter and evolution of biphasic liquid-gas slug flow in vertical pipespt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoO escoamento em golfadas pode ser encontrado tanto na indústria como na natureza. O escoamento bifásico água-ar em golfadas é definido principalmente pela passagem intermitente de duas estruturas que se alternam: uma bolha alongada e um pistão de líquido. Esta tese tem como objetivo caracterizar estas estruturas e analisar o comportamento da velocidade da bolha ao longo de uma tubulação vertical e verificar a influência do diâmetro na evolução deste tipo de escoamento. Para alcançar este objetivo, um circuito experimental foi construído no NUEM-Núcleo de Escoamento Multifásico da UTFPR, composto por um trecho de escoamento horizontal de 10 metros, onde o escoamento se desenvolve e passa por uma curva de 90° direcionando o escoamento para a seção vertical de 14 metros de altura. Os diâmetros internos utilizados foram de 26, 40,8 e 50 milímetros. Ao longo da linha de teste vertical foram instaladas estações de medição e identificação de fase. No total, foram utilizadas cinco (5) estações de medição; quatro (4) estações com sensores condutivos do tipo dois fios e uma estação com sensor capacitivo do tipo Wire Mesh. Foram obtidas imagens do escoamento utilizando uma câmera de alta taxa de aquisição de imagens. A partir dos dados experimentais foi realizada a caracterização da evolução dos parâmetros do escoamento em golfadas tais como: velocidade da bolha alongada, comprimento da bolha alongada e do pistão de líquido, fração de vazio da célula unitária e frequência de passagem das golfadas. Uma análise da distribuição da fração de vazio ao longo da bolha de Taylor e do pistão de líquido foi realizada, identificando-se os pontos de menor fração de vazio. Ao longo da seção vertical observou-se que a velocidade da bolha de Taylor aumenta, assim como seu comprimento e o do pistão de líquido. A frequência, por sua vez, apresenta uma diminuição conforme o escoamento evolui na seção vertical de testes. À medida que o diâmetro aumenta: a) o comprimento dos pistões de líquido aumenta; b) o comprimento das bolhas de Taylor diminui e c) a frequência de passagem das golfadas diminui.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0003-0539-7852pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2207723878161417pt_BR
dc.contributor.advisor1Melgarejo Morales, Rigoberto Eleazar-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3297-7361pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5156573817670917pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Marcelino Neto, Moisés Alves-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5492-6640pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2071333457212415pt_BR
dc.contributor.referee1Azevedo, Henrique Stel de-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3403-982Xpt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4520319278466515pt_BR
dc.contributor.referee2Velásquez Alegre, José Antonio Andrés-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-1305-6567pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9795873015970798pt_BR
dc.contributor.referee3Moura, Luís Mauro-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-3837-4895pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6146541063955881pt_BR
dc.contributor.referee4Castro, Marcelo Souza de-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0001-9797-9144pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/2241341614468800pt_BR
dc.contributor.referee5Melgarejo Morales, Rigoberto Eleazar-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0003-3297-7361pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/5156573817670917pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Mecânicapt_BR
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