Março 2021 vol. 7 num. 1 - XI Encontro Científico de Física Aplicada

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Análise Numérica Preliminar do Escoamento em uma Coluna de Bolhas Descendente

Análise Numérica Preliminar do Escoamento em uma Coluna de Bolhas Descendente

Melo, L.D.V.; Franco, V.P.; Pinheiro, V.P.; Martins, R.S.;

Artigo completo:

No contexto de pesquisas correlatas aos escoamentos multifásicos turbulentos, os relatos experimentais e numéricos disponíveis na literatura sobre coluna de bolhas descendente ainda são relativamente escassos. Avanços substanciais em termos de modelos multifásicos, modelos de turbulência e novas propostas constitutivas para forças interfaciais comprovam que a linha de pesquisa é ativa e demanda investigação científica mais intensa. Nesta linha, o vigente trabalho visa efetuar, de forma preliminar, uma análise numérica de um escoamento descendente em padrão de bolhas, num duto cilíndrico vertical com a utilização do pacote comercial de dinâmica dos fluidos computacional ANSYS-Fluent. A geometria utilizada na experimentação numérica apresenta um tubo vertical com diâmetro interno de 20mm, a fase dispersa é caracterizada por diâmetro médio de bolha de 2,2mm e com fração volumétrica de injeção de gás de 3%. A validação dos resultados é feita através comparação das curvas numéricas com resultados experimentais bem estabelecidos na literatura. A nível de análise, o parâmetro de velocidade superficial de injeção do líquido é apreciado com o objetivo de estabelecer sua influência sobre os perfis de velocidade axial da fase contínua e sobre a distribuição da fração de vazios na direção radial.

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No contexto de pesquisas correlatas aos escoamentos multifásicos turbulentos, os relatos experimentais e numéricos disponíveis na literatura sobre coluna de bolhas descendente ainda são relativamente escassos. Avanços substanciais em termos de modelos multifásicos, modelos de turbulência e novas propostas constitutivas para forças interfaciais comprovam que a linha de pesquisa é ativa e demanda investigação científica mais intensa. Nesta linha, o vigente trabalho visa efetuar, de forma preliminar, uma análise numérica de um escoamento descendente em padrão de bolhas, num duto cilíndrico vertical com a utilização do pacote comercial de dinâmica dos fluidos computacional ANSYS-Fluent. A geometria utilizada na experimentação numérica apresenta um tubo vertical com diâmetro interno de 20mm, a fase dispersa é caracterizada por diâmetro médio de bolha de 2,2mm e com fração volumétrica de injeção de gás de 3%. A validação dos resultados é feita através comparação das curvas numéricas com resultados experimentais bem estabelecidos na literatura. A nível de análise, o parâmetro de velocidade superficial de injeção do líquido é apreciado com o objetivo de estabelecer sua influência sobre os perfis de velocidade axial da fase contínua e sobre a distribuição da fração de vazios na direção radial.

Palavras-chave: Escoamento Multifásico; Coluna de Bolhas; Escoamento Descendente; Perfil de Velocidade; Zona Livre de Bolhas.,

Palavras-chave: Escoamento Multifásico; Coluna de Bolhas; Escoamento Descendente; Perfil de Velocidade; Zona Livre de Bolhas.,

DOI: 10.5151/xiecfa-Pinheiro_A4

Referências bibliográficas
  • [1] Ganchev, B.G., and PeresadKo, V.G.
  • [2] Processes of hydrodynamics and heat
  • [3] exchange in descending bubble flows.
  • [4] Journal of engineering physics 49.2
  • [5] (1986): 879-886.
  • [6] [2] Kashinsky, O.N. and Lobanov, P.D. and
  • [7] Randin, V.V. The influence of a small
  • [8] gas addition to the structure of gasliquid
  • [9] downward flow in a tube, Springer,
  • [10] 2008, vol. 17, pp. 120.
  • [11] [3] Menter, F.R. Performance of popular
  • [12] turbulence model for attached and separated
  • [13] adverse pressure gradient flows,
  • [14] AIAA, 1992, vol. 30, pp. 2066-2072.
  • [15] [4] Fluent, ANSYS. ANSYS Fluent theory
  • [16] guide: Version 15.0, Ansys Inc., Canonsburg,
  • [17] 2013.
  • [18] [5] Rosa, E.S. Escoamento multif´asico
  • [19] isot´ermico: modelos de multifluidos e
  • [20] de mistura, Bookman Editora, 2009.
  • [21] [6] Kashinsky, O.N. et al. Experimental and
  • [22] numerical study of downward bubbly
  • [23] flow in a pipe. International journal of
  • [24] heat and mass transfer, v. 49, n. 19-20,
  • [25] p. 3717-3727, 2006.
Como citar:

Melo, L.D.V.; Franco, V.P.; Pinheiro, V.P.; Martins, R.S.; "Análise Numérica Preliminar do Escoamento em uma Coluna de Bolhas Descendente", p. 228-231 . In: Anais do XI Encontro Científico de Física Aplicada. São Paulo: Blucher, 2021.
ISSN 2358-2359, DOI 10.5151/xiecfa-Pinheiro_A4

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