Desenvolvimento e avaliação de plataforma com controle de vibração para ensaios de escoamentos bifásicos

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorKanizawa, Fabio Toshio-
Autor(es): dc.contributorSilva, Jaqueline Diniz da-
Autor(es): dc.contributorPinheiro, Isabela Florindo-
Autor(es): dc.contributorSantana, Rian Maurício-
Autor(es): dc.creatorCorrêa, Igor Guedes-
Autor(es): dc.creatorAnanias, Ighor Oliveira-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:54:05Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:54:05Z-
Data de envio: dc.date.issued2021-09-29-
Data de envio: dc.date.issued2021-09-29-
Data de envio: dc.date.issued2020-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/23408-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/759736-
Descrição: dc.descriptionEste projeto foi desenvolvido com a finalidade de avaliar experimentalmente metodologias empíricas apresentadas ao longo do curso de graduação, envolvendo conceitos de áreas como vibração, termociências e mecânica dos fluidos. Este trabalho de conclusão de curso foi idealizado a partir da construção e desenvolvimento de uma plataforma, na qual é aplicada uma vibração externa forçada a um escoamento horizontal bifásico ar-água interno a uma tubulação com diâmetro interno de 6,6 mm e 10,0 mm. A construção da plataforma possui peças usinadas nos laboratórios da Universidade Federal Fluminense e perfis estruturais e equipamentos comerciais adquiridos para exercer a função desejada no projeto. Para a validação da metodologia utilizada, foram realizados experimentos utilizando escoamento monofásico mediante comparação de resultados experimentais e estimativas teóricas. Após a verificação da metodologia, foram realizados experimentos com escoamentos bifásicos de água e ar, no qual definiu-se previamente um modelo teórico de referência para verificação da perda de pressão, exposta a diferentes frequências de vibração forçada ou em sua ausência, e também variando as vazões das fases, o que implica na variação das velocidades superficiais das fases, para o tubo com diâmetro interno 6,6 mm na faixa entre 0,14 m/s e 0,18 m/s para a velocidade superficial da fase líquida e entre 0,02 m/s a 0,33 m/s, para a velocidade superficial da fase gasosa, já para o tubo com diâmetro interno 10,0 mm, a variação foi na faixa entre 0,05 m/s e 0,35 m/s para a velocidade superficial da fase líquida e entre 0,04 m/s a 0,45 m/s para a velocidade superficial da fase gasosa. Baseando-se no conceito de fração de vazio segundo o modelo homogêneo. Os resultados apresentados apontam para uma tendência de coalescência das bolhas de ar com o aumento da frequência, acarretando em alguns casos a transição do padrão de escoamento. Por outro lado, os resultados das perdas de pressão se distanciaram em alguns pontos de análise do resultado previsto por Lockhart e Martinelli devido à influência de erros tanto de projeto quanto de equipamentos, bem como em eventual distinção das condições operacionais deste estudo e dos utilizados no desenvolvimento do modelo. Por fim, vale destacar a validação da metodologia e possível aplicação em futuros projetos, assim como a verificação do impacto da vibração no padrão de escoamento. Portanto há a oportunidade de melhorar os erros destacados no projeto e assim obter resultados mais satisfatórios para a perda de pressão e aprofundamento dos reais efeitos da alteração do padrão de escoamento-
Descrição: dc.descriptionThis project was developed with the purpose of experimentally using empirical methodologies presented during graduation course, including concepts from subjects such as dynamics, thermosciences and fluid mechanics. This project was conceived from the construction and development of a platform, in which a forced external vibration is applied to a two-phase water-air horizontal flow inside a differents pipes with an internal diameter of 6,6 mm and 10,0 mm. The construction of the platform has parts machined at Universidade Federal Fluminense and structural supports and commercial equipment acquired to perform the desired function in the project. For the validation of the methodology used, experiments with singlephase flow of water were performed and the results were compared with predictive methods available in the open literature. Subsequently, experiments were carried out with two-phase flows of water and air, in which a theoretical reference model was previously defined for checking pressure loss, exposed to different frequencies of forced vibration or in its absence, and also varying the flow rates of the phases which implies the variation of the surface speeds of the phases, for the tube with an internal diameter of 6.6 mm in the range of 0.14 m/s and 0.18 m/s for the superficial speed of the phase liquid and between 0.02 m/s to 0.33 m/s, for the superficial velocity of the gas phase, whereas for the tube with an internal diameter of 10.0 mm, the variation was in the range between 0.05 m/s and 0. 35 m/s for the superficial velocity of the liquid phase and between 0.04 m/s and 0.45 m/s for the superficial velocity of the gas phase. Based on the concept of homogeneous void fraction model. The results presented indicate a tendency of air bubbles coalescence with increasing frequency, causing in some cases a flow pattern transition. On the other hand, the pressure loss results presented significant difference in comparison with predictions by Lockhart and Martinelli method due to the influence of both design and equipment errors, as well as possible differences in the operational conditions and the conditions used to develop the method. Finally, it is worth highlighting the validation of the methodology and possible application in future projects, as well as the verification of the impact of vibration on the flow pattern. Therefore, there is an opportunity to improve the errors highlighted in the project and thus obtain more satisfactory results for the pressure loss and deepening of the real effects of changing the flow pattern-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectEscoamento bifásico-
Palavras-chave: dc.subjectPerda de carga-
Palavras-chave: dc.subjectVibração forçada-
Palavras-chave: dc.subjectPerda de pressão-
Palavras-chave: dc.subjectEscoamento bifásico-
Palavras-chave: dc.subjectVibração mecânica-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia mecânica-
Palavras-chave: dc.subjectTwo-phase flow-
Palavras-chave: dc.subjectPressure loss-
Palavras-chave: dc.subjectVibration-
Título: dc.titleDesenvolvimento e avaliação de plataforma com controle de vibração para ensaios de escoamentos bifásicos-
Tipo de arquivo: dc.typeTrabalho de conclusão de curso-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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