DESENVOLVIMENTO DE UMA UNIDADE EXPERIMENTAL PARA ESTUDOS EM TERMOSSIFÕES COM APLICAÇÃO DA TÉCNICA DE PIV PARA ANÁLISE DO ESCOAMENTO

DESENVOLVIMENTO DE UMA UNIDADE EXPERIMENTAL PARA ESTUDOS EM TERMOSSIFÕES COM APLICAÇÃO DA TÉCNICA DE PIV PARA ANÁLISE DO ESCOAMENTO

WEISE, JOSIANE; DECKER, RODRIGO KOERICH; NORILER, DIRCEU; OLIVEIRA, EDUARDO; MEIER, HENRY FRANÇA

Artigo Completo:

O escoamento induzido pelas forças de empuxo em um termossifão é avaliado no presente estudo, com ênfase na consolidação de uma bancada experimental para constituição de base empírica, a ser empregada na formulação e validação de modelos matemáticos de CFD para este tipo de sistema. O termossifão da unidade experimental compreende um downcomer e um riser, que consistem em tubos de vidro enjaquetados, e um separador líquido-vapor. Como medida experimental, o perfil de velocidade axial na região do riser foi obtido por meio da técnica de velocimetria por imagem de partícula (PIV), para três condições operacionais do regime monofásico e do bifásico, variando-se a temperatura de entrada da água nas jaquetas do downcomer e do riser. Para o regime monofásico, o perfil de velocidade axial é caracterizado por velocidades mais altas na região próxima à parede em todas as condições avaliadas, seguindo o perfil esperado para a temperatura. Em regime bifásico, com o aumento do número de bolhas formadas pela ebulição do líquido, o perfil de velocidade axial torna-se mais uniforme ao longo do raio e a magnitude da velocidade aumenta significativamente, em comparação aos resultados obtidos para o regime monofásico.

O escoamento induzido pelas forças de empuxo em um termossifão é avaliado no presente estudo, com ênfase na consolidação de uma bancada experimental para constituição de base empírica, a ser empregada na formulação e validação de modelos matemáticos de CFD para este tipo de sistema. O termossifão da unidade experimental compreende um downcomer e um riser, que consistem em tubos de vidro enjaquetados, e um separador líquido-vapor. Como medida experimental, o perfil de velocidade axial na região do riser foi obtido por meio da técnica de velocimetria por imagem de partícula (PIV), para três condições operacionais do regime monofásico e do bifásico, variando-se a temperatura de entrada da água nas jaquetas do downcomer e do riser. Para o regime monofásico, o perfil de velocidade axial é caracterizado por velocidades mais altas na região próxima à parede em todas as condições avaliadas, seguindo o perfil esperado para a temperatura. Em regime bifásico, com o aumento do número de bolhas formadas pela ebulição do líquido, o perfil de velocidade axial torna-se mais uniforme ao longo do raio e a magnitude da velocidade aumenta significativamente, em comparação aos resultados obtidos para o regime monofásico.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/ENEMP2015-CD-614

Referências bibliográficas

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Como citar:

WEISE, JOSIANE; DECKER, RODRIGO KOERICH; NORILER, DIRCEU; OLIVEIRA, EDUARDO; MEIER, HENRY FRANÇA; "DESENVOLVIMENTO DE UMA UNIDADE EXPERIMENTAL PARA ESTUDOS EM TERMOSSIFÕES COM APLICAÇÃO DA TÉCNICA DE PIV PARA ANÁLISE DO ESCOAMENTO", p-128-135. 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-614