Banca de QUALIFICAÇÃO: FEDERICO FERNANDEZ LUBNICKI

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.

DISCENTE: FEDERICO FERNANDEZ LUBNICKI

DATA: 29/10/2010

HORA: 14:00

LOCAL: Auditório do Setor de Aulas IV

TÍTULO:

ESTUDO NUMÉRICO DE ESCOAMENTO TURBULENTO EM DUTOS VERTICAIS EM PADRÃO ANULAR

PALAVRAS-CHAVES:

Escoamento anular, Turbulência, Método dos Volumes Finitos.

PÁGINAS: 92

GRANDE ÁREA: Engenharias

ÁREA: Engenharia Mecânica

RESUMO:

Em escoamentos de mais de uma fase em dutos, estas podem adquirir diferentes morfologias, dependendo das vazões das mesmas e das propriedades dos fluidos escoando. Dentre estes padrões de escoamento, um dos mais comumente encontrados em aplicações industriais é o padrão anular. Para sistemas de gás-líquido, este padrão consiste em um filme de líquido escoando pelas paredes e um núcleo de gás com gotas de líquido escoando na região central. Neste trabalho se apresenta um estudo numérico deste padrão de escoamento em dutos verticais, especificamente em sistemas gás-líquido. Para tanto, foi desenvolvido um algoritmo de solução para a resolução numérica do sistema de equações de transporte que governam o fenômeno. As equações de conservação da massa e quantidade de movimento são resolvidas de forma simultânea desde o centro à parede do duto através do Método de Volumes Finitos. Na interface gás-líquido a conservação do fluxo de quantidade de movimento é garantida através da utilização de uma difusividade equivalente, o que também possibilita a solução do campo de velocidades através de um único sistema de equações. Desta forma, os perfis de velocidades no núcleo de gás e no filme líquido são obtidos, juntamente com o gradiente de pressão global e a espessura do filme de líquido. A diferença de outras metodologias encontradas na literatura, nenhuma correlação empírica é usada para o fechamento do sistema, uma vez que o algoritmo de solução proposto calcula iterativamente o gradiente de pressão e a espessura do filme utilizando a condição de que os balanços globais de massa no núcleo de gás e no filme líquido sejam satisfeitos.

Através deste algoritmo desenvolvido, que resolve as equações de transporte sem utilizar correlações empíricas de fechamento, serão implementados e comparados diferentes modelos de turbulência apresentados na literatura, adaptados para padrão de escoamento anular. Até o momento, foram estudados alguns modelos algébricos simples para o cálculo da viscosidade turbulenta na camada de líquido e no núcleo de gás especificamente desenvolvidos para escoamento anular, validando o algoritmo com resultados da literatura. Dando continuidade ao trabalho, será implementado o modelo k-ε para baixos Reynolds, com as condições de contorno devidamente modificadas para capturar de forma adequada os efeitos introduzidos pela presença da interface rugosa na estrutura da turbulência.

MEMBROS DA BANCA:
Externo ao Programa - 1288120 - ADRIANO DOS SANTOS
Presidente - 1544744 - EMILIO ERNESTO PALADINO
Interno - 1206749 - JOAO ALVES DE LIMA