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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37203
Título: | Numerical analysis of the liquid film thickness for gas-liquid flows on the separated pattern: closing parameters influence |
Título(s) alternativo(s): | Análise numérica da espessura de filme líquido para escoamentos gás-líquido no padrão separado: influência dos parâmetros de fechamento |
Autor(es): | Cominesi, Elen Louise Camargo Valenga, Vinícius |
Orientador(es): | Lima, Luiz Eduardo Melo |
Palavras-chave: | Escoamento multifásico Análise numérica Tubos - Dinâmica dos fluidos Modelagem Multiphase flow Numerical analysis Tubes - Fluid dynamics Modelyng |
Data do documento: | 19-Dez-2024 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Ponta Grossa |
Citação: | COMINESI, Elen Louise Camargo; VALENGA, Vinícius. Numerical analysis of the liquid film thickness for gas-liquid flows on the separated pattern: closing parameters influence. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2024. |
Resumo: | O escoamento separado é um padrão de escoamento bifásico em dutos constituído por dois subpadrões, estratificado e anular. Estes dois subpadrões apresentam um filme de líquido fino em contato com a parede do tubo e um núcleo de gás que arrasta gotículas líquidas do filme. Determinar experimentalmente a espessura de filme de líquido é uma tarefa desafiadora com altas limitações. Portanto, modelos matemáticos baseados nos aspectos físicos do fenômeno são desenvolvidos e empregados para estimar a espessura de filme de líquido. Vários parâmetros são essenciais para o fechamento desses modelos, incluindo a fração de arraste de gotículas e o fator de atrito interfacial, sendo frequentemente modelados por meio de correlações empíricas. Este trabalho avaliou a influência da fração de arraste de gotículas e do fator de atrito interfacial na predição da espessura de filme usando várias correlações empíricas. Para isso, um código computacional foi desenvolvido para resolver a equação implícita do modelo de filme. Os resultados obtidos para a espessura de filme foram comparados com alguns conjuntos de dados experimentais da literatura para escoamento estratificado horizontal e anular vertical. Foi identificada a combinação de ambas as correlações que produz os melhores resultados a partir dos desvios obtidos. |
Abstract: | The separated flow is a two-phase flow pattern in ducts constituted by two sub-patterns, stratified and annular. These two sub-patterns present a thin liquid film in contact with the pipe wall and a gas core that drags liquid droplets from the film. Experimentally determining the liquid film thickness is a challenging task with high limitations. Therefore, mathematical models based on the physical aspects of the phenomenon are developed and employed to estimate the liquid film thickness. Several parameters are essential for closing these models, including the entrainment fraction of the droplets and the interfacial friction factor, which are often modeled through empirical correlations. This work evaluated the influence of the entrainment fraction of the droplets and the interfacial friction factor on the film thickness prediction using various empirical correlations. For this purpose, a computational code was developed to solve the implicit equation of the f ilm model. The results obtained for the film thickness were compared with experimental databases from the literature for horizontal stratified and vertical annular flow. The combination of both correlations that produces the best results from the obtained deviations was identified. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37203 |
Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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