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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25994| Título: | Desenvolvimento de um aparato experimental para determinação da velocidade de uma bolha de gás escoando em líquido estagnado |
| Título(s) alternativo(s): | Development of an experimental apparatus for velocity determination of a gas bubble flowing in stagnant liquid |
| Autor(es): | Ando, André Vinícius Segall |
| Orientador(es): | Lima, Luiz Eduardo Melo |
| Palavras-chave: | Escoamento multifásico Análise dimensional Tubos - Dinâmica dos fluidos Multiphase flow Dimensional analysis Tubes - Fluid dynamics |
| Data do documento: | 19-Mar-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | ANDO, André Vinícius Segall. Desenvolvimento de um aparato experimental para determinação da velocidade de uma bolha de gás escoando em líquido estagnado. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021. |
| Resumo: | Escoamentos multifásicos têm sido estudados há muitas décadas, devido suas aplicações em setores da indústria, como em atividades petrolíferas, no ramo de energia nuclear, em ciclos de refrigeração, entre outros. O estudo de uma bolha de gás alongada escoando em líquido estagnado no interior de tubulações é de grande importância para análise e compreensão de modelos de escoamento multifásico. Muito do conhecimento sobre padrões de escoamento tem sido obtido de forma empírica, o que deixa evidente a importância de estudar e aperfeiçoar métodos experimentais relacionados ao tema. Este trabalho tem por objetivo realizar o projeto e a construção de um aparato experimental para visualização e determinação da velocidade de uma bolha de gás escoando em líquido estagnado, baseando-se em outros trabalhos da literatura. O aparato é composto por uma estrutura de perfis de alumínio e tubos de acrílico, que são fixados por meio de abraçadeiras, assim como válvulas de esfera, entre outros materiais. Por meio desse aparato, pode-se verificar a influência do diâmetro e da inclinação do tubo, assim como da viscosidade do líquido, na velocidade de ascensão de uma bolha de gás. A velocidade da bolha de gás foi determinada por meio do processamento de vídeos gravados na seção de testes do aparato e apresentou satisfatória concordância com a literatura. O aparato se mostra funcional, simples de construir, de baixo custo, de fácil operação e com capacidade de adaptações e aperfeiçoamentos. |
| Abstract: | Multiphase flows have been studied for many decades, due to their applications in industry sectors, such as in petroleum activities, in the nuclear energy sector, in refrigeration cycles, among others. The study of an elongated gas bubble flowing in stagnant liquid inside pipes is of great importance for the analysis and understanding of multiphase flow models. Much of the knowledge about flow patterns has been obtained empirically, which makes evident the importance of studying and improving experimental methods related to the theme. This work aims to carry out the design and construction of an experimental apparatus for visualizing and determining the velocity of a gas bubble flowing in stagnant liquid, based on other works in the literature. The apparatus consists of a structure of aluminum profiles and acrylic tubes, which are fixed by means of clamps, as well as ball valves, among other materials. Through this apparatus, it is possible to verify the influence of the diameter and the inclination of the pipe, as well as the liquid viscosity, in the ascension velocity of a gas bubble. The gas bubble velocity was determined by processing videos recorded in the testing section of the apparatus and showed satisfactory agreement with the literature. The apparatus proves to be functional, simple to build, low cost, easy to operate and capable of adaptations and improvements. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25994 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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