Estudo numérico do perfil de velocidades da esteira da bolha alongada em escoamentos com

líquido estagnado

Autor: Luis Gerardo Gómez

Escoamento bifásico

Escoamento intermitente

Filme de líquido

Bolha alongada

Pistão de líquido

Bolhas dispersas

•Produção de óleo e gás e seu transporte em tubulação na indústria petrolífera.

•Resfriamento no núcleo de reatores nucleares.

•Geração de vapor.•Usinas

termoelétricas.•Transferência de

calor e de massa em reatores químicos.

Filme

Esteira da bolha• Simétrica fechada

(esteira laminar, Nf<500).

• Assimétrica fechada (esteira em transição, 500<Nf<1500).

• Aberta com recirculação (esteira turbulenta, Nf>1500)

Nf=(gD3)1/2/ν

Perfil de velocidades na esteira, Nf=200

(a) com marco de referencia fixo, (b) com marco de referencia móvel

Velocidade de deslizamento para diferentes viscosidades.

Nf=(gD3)1/2/ν

Dados de entrada

• Espessura do filme: 3,7 mm• Diâmetro: 32 mm• Vo: 0,188 m/s• Nf: 200• Viscosidade: 107 cp

Bolhas dispersas• Diâmetro: 1,5mm• Freqüência: 10 bolhas/s

Perfil de velocidades

30.30 1.22 10efx N

D

0,53D

0,544D

Filme

0,0122 m/s

Velocidade das bolhas dispersas logo de passar pelo filme de líquido

Conclusões

• No Phoenics consegue-se simular o comportamento do perfil de velocidade na esteira da bolha.

• As bolhas dispersas formadas na traseira da bolha entram na recirculação da esteira da bolha e dependendo da concentração de ar ela incorpora-se na traseira da bolha.

• A velocidade terminal das bolhas dispersas, que não ficam presas na esteira é menor que o da bolha alongada pudendo assim ser incorporada no nariz da seguinte bolha.