Aferição do modelo VOF na caracterização de padrões de escoamento multifásico em tubulação horizontal e inclinada

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dc.contributor.advisor1Martins, Márcio Ferreira
dc.contributor.authorLima, Marcel Pereira
dc.contributor.referee1Ramos, Rogério
dc.contributor.referee2Cruz, Daniel Onofre de Almeida
dc.contributor.referee3Cruz, Daniel Onofre de Almeida
dc.date.accessioned2018-08-02T00:03:16Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-02T00:03:16Z
dc.date.issued2016-04-08
dc.description.abstractThis work aims to verify the performance of Volume of Fluid model on flow patterns characterization in horizontal and inclined circular cross section pipe. For this purpose it was used a 42 mm diameter tube with straight section of about 4.5 m in numerical and experimental tests of three flow patterns: slug, churn and stratified wavy. The fluids used were water and air in the respective flow rates of 4.99 m3/h and 9.97 m3/h for both slug and stratified wavy patterns, under15° upward and 15° downward respectively. However, churn pattern was performed under 3.49 m3/h of water and 19.95 m3/h of air in horizontal pipe.Volume of Fluid (VOF) multiphase flow model combined with k-Realizable turbulence model and scalable wall function were set inCFD commercial software, as well as specific parameters for temporal discretization and mesh refinement, besides spatial discretization methods consistent with the flows. The set of parametersand numerical methods were based on the literature and the mesh refinement was set according to mesh test. In order to evaluate the performance of the numerical modeling, images from experimental flow were compared to the numerical ones and the literature, giving good agreement between themeng
dc.description.resumoEste trabalho visa a aferir o modelo Volume of Fluid (VOF) na caracterização de padrões de escoamento multifásico em tubulação horizontal e inclinada. Para tanto foi utilizado tubo de 42 mm de diâmetro com seção reta de cerca de 4,5 m na reprodução numérica e experimental de três regimes de escoamento: slug, churn e stratified wavy. Os fluidos utilizados foram água e ar nas respectivas vazões de 4,99 m3/s e 9,97 m3/s tanto para o regime slug, quanto para stratified wavy, sob as inclinações de 15º ascendente e 15º para baixo respectivamente. Para o regime churn foram utilizadas as vazões de 3,49 m3/s de água e 19,95 m3/s de ar em tubo horizontal. Nas simulações, aplicou-se o modelo de escoamento multifásico VOF combinado com o modelo de turbulência k- Realizable e a função de parede Scalable, além de parâmetros específicos de discretização temporal e de refinamento de malha, bem como métodos de discretização espacial compatíveis com o tipo de escoamentos estudados. A escolha dos parâmetros e dos métodos numéricos foram baseados na literatura e o desenvolvimento da malha está pautada em um teste preliminar que definiu o seu grau de refinamento. Como forma de avaliar o desempenho da modelagem utilizada, foram comparadas as imagens do escoamento obtidas experimentalmente com os resultados numéricos e com a literatura, obtendo-se boa conformidade entre elas.
dc.formatText
dc.identifier.citationLIMA, Marcel Pereira. Aferição do modelo VOF na caracterização de padrões de escoamento multifásico em tubulação horizontal e inclinada. 2016. 113 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9809
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectGás-líquidopor
dc.subjectSimulação numéricapor
dc.subject.br-rjbnEscoamento multifásico
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.subject.udc621
dc.titleAferição do modelo VOF na caracterização de padrões de escoamento multifásico em tubulação horizontal e inclinada
dc.typemasterThesis
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