ANÁLISE DA ENTROPIA DE KOLMOGOROV A PARTIR DE MEDIÇÕES PIV NO ESCOAMENTO DA FASE LÍQUIDA DE UMA COLUNA DE BOLHAS

ANÁLISE DA ENTROPIA DE KOLMOGOROV A PARTIR DE MEDIÇÕES PIV NO ESCOAMENTO DA FASE LÍQUIDA DE UMA COLUNA DE BOLHAS

MOURA, HELDER LIMA DE; AMARAL, RODRIGO DE LIMA; SÁNCHEZ-FORERO, DIANA ISABEL; CASTILHO, GUILHERME JOSÉ DE; VIANNA, SÁVIO SOUZA VENÂNCIO; MORI, MILTON

Artigo Completo:

Devido à sua construção simples e facilidade de operação, colunas de bolhas são frequentemente aplicadas em processos industriais. O conhecimento do comportamento fluidodinâmico desses reatores é importante para o controle da transferência de calor, transferência de massa e taxa de reação química. Muitos trabalhos baseiam-se na análise de flutuações de pressão para descrever o comportamento complexo de uma coluna de bolhas. Porém, sendo uma medida indireta da dinâmica do escoamento, essa torna-se a sua principal desvantagem. Nesse contexto, destaca-se a técnica de velocimetria por imagem de partícula (PIV). A PIV é uma técnica de medida não intrusiva que determina a distribuição de velocidade em uma área de investigação. Este trabalho tem como objetivo avaliar o escoamento da fase líquida usando a análise de caos a partir de medições PIV de flutuações de velocidade em uma seção de coluna de bolhas para diferentes vazões de gás. Para isto, utilizou-se os conceitos da entropia de Kolmogorov. A análise caótica se desponta como um método promissor, tendo como principal vantagem a sensibilidade a pequenas alterações do escoamento, em relação as análises no domínio do tempo e frequência. Os resultados obtidos mostram que é possível extrair informações relevantes a partir das medidas PIV em conjunto com a análise da entropia de Kolmogorov. Contudo, foi observado que para altas vazões a descrição da dinâmica do sistema requer maior atenção.

Devido à sua construção simples e facilidade de operação, colunas de bolhas são frequentemente aplicadas em processos industriais. O conhecimento do comportamento fluidodinâmico desses reatores é importante para o controle da transferência de calor, transferência de massa e taxa de reação química. Muitos trabalhos baseiam-se na análise de flutuações de pressão para descrever o comportamento complexo de uma coluna de bolhas. Porém, sendo uma medida indireta da dinâmica do escoamento, essa torna-se a sua principal desvantagem. Nesse contexto, destaca-se a técnica de velocimetria por imagem de partícula (PIV). A PIV é uma técnica de medida não intrusiva que determina a distribuição de velocidade em uma área de investigação. Este trabalho tem como objetivo avaliar o escoamento da fase líquida usando a análise de caos a partir de medições PIV de flutuações de velocidade em uma seção de coluna de bolhas para diferentes vazões de gás. Para isto, utilizou-se os conceitos da entropia de Kolmogorov. A análise caótica se desponta como um método promissor, tendo como principal vantagem a sensibilidade a pequenas alterações do escoamento, em relação as análises no domínio do tempo e frequência. Os resultados obtidos mostram que é possível extrair informações relevantes a partir das medidas PIV em conjunto com a análise da entropia de Kolmogorov. Contudo, foi observado que para altas vazões a descrição da dinâmica do sistema requer maior atenção.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/ENEMP2015-CD-685

Referências bibliográficas

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Como citar:

MOURA, HELDER LIMA DE; AMARAL, RODRIGO DE LIMA; SÁNCHEZ-FORERO, DIANA ISABEL; CASTILHO, GUILHERME JOSÉ DE; VIANNA, SÁVIO SOUZA VENÂNCIO; MORI, MILTON; "ANÁLISE DA ENTROPIA DE KOLMOGOROV A PARTIR DE MEDIÇÕES PIV NO ESCOAMENTO DA FASE LÍQUIDA DE UMA COLUNA DE BOLHAS", p-155-164. In: In Anais do XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados - ENEMP 2015 [=Blucher Engineering Proceedings]. São Paulo: Blucher, 2015. . São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/ENEMP2015-CD-685