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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37173| Título: | Determinação experimental das velocidades de duas bolhas de Taylor escoando em líquido estagnado |
| Título(s) alternativo(s): | Experimental determination of the velocities of two Taylor bubbles flowing in stagnant liquid |
| Autor(es): | Ienke, Leonardo |
| Orientador(es): | Lima, Luiz Eduardo Melo |
| Palavras-chave: | Escoamento bifásico Bolhas (Física) Velocidade Two-phase flow Bubbles Speed |
| Data do documento: | 12-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | IENKE, Leonardo. Determinação experimental das velocidades de duas bolhas de Taylor escoando em líquido estagnado. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica do Paraná, Ponta Grossa, 2025. |
| Resumo: | Escoamentos gás-líquido têm vasta aplicabilidade industrial, desde a geração de vapor até a produção de energia nuclear, assim como em atividades petrolíferas, entre outras. Portanto, torna-se necessário estudar estes escoamentos para entender como se desenvolvem e quais respostas podem ser obtidas com um determinado padrão de escoamento. O presente trabalho tem por objetivo estudar a interação de diferentes tamanhos de bolhas de Taylor (ar) em um tubo contendo líquido estagnado (água). Para isto, foram realizados testes com três distintos volumes de bolhas liberadas em pares a partir de um dispositivo construído e acoplado em um aparato projetado para a realização de experimentos com escoamento gás-líquido. A análise das velocidades entre bolhas ocorreu por meio do processamento de vídeos gravados com a câmera de um smartphone. Os dados obtidos com os testes experimentais realizados mostraram que a bolha primária escoa sem ser afetada pela secundária, que por sua vez sofre um aumento na velocidade para menores espaçamentos entre bolhas. Ao longo do escoamento, os tamanhos das bolhas aumentam e os espaçamentos entre as mesmas tendem a diminuir. Este comportamento é consequência da diminuição da força hidrostática e do aumento das instabilidades na traseira da bolha primária, relacionadas com o tamanho da esteira turbulenta de bolhas dispersas e o espaçamento entre bolhas. |
| Abstract: | Gas-liquid flows have broad industrial applications, from steam generation to nuclear energy production and oil activities, among others. Therefore, studying these flows to understand how they develop and what responses can be obtained with a given flow pattern is necessary. The present work aims to study the interaction of different volumes of Taylor bubbles (air) in a pipe containing stagnant liquid (water). For this purpose, tests were performed with three different volumes of bubbles released in pairs from a device built and coupled to an apparatus designed to perform experiments with gas-liquid flow. The interaction between bubbles was analyzed by processing videos recorded with the smartphone camera. The data obtained from the experimental tests carried out showed that the primary bubble flows without being affected by the secondary, which in turn suffers an increase in velocity for smaller spacings between bubbles. Throughout the flow, the sizes of the bubbles increase and the spacing between them tends to decrease. This behavior is a consequence of the decrease in hydrostatic force and the increase in instabilities behind the primary bubble, related to the size of the turbulent wake of dispersed bubbles and the spacing between bubbles. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37173 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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