Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.1999.tde-06062024-142421
Documento
Autor
Nombre completo
Fabiana Lopes Klein
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Carlos, 1999
Director
Tribunal
Seleghim Junior, Paulo (Presidente)
Moura, Luiz Felipe Mendes de
Oliveira, Joao Fernando Gomes de
Título en portugués
Caracterização tempo-frequência de regime de escoamento bifásico
Palabras clave en portugués
caracterização
escoamento multifásico
regimes
tempo-frequência
Resumen en portugués
Um dos atributos fundamentais associados aos escoamentos multifásicos é a existência de estruturações características, segundo as quais as diferentes fases do fluido escoam. O surgimento de uma dessas estruturas, conhecidas como configurações ou regimes de escoamento, é determinado pelas vazões e propriedades físicas dos componentes, além de parâmetros geométricos como diâmetro e inclinação do conduto. Do ponto de vista das aplicações práticas, a principal implicação da existência dos regimes de escoamento refere-se a sua forte relação com variáveis operacionais importantes como perdas de pressão, taxas de reação, dissolução química, etc. Assim, em fase de projeto, os modelos físicos capazes de prever sob que configuração um determinado fluido multifásico vai escoar são de vital importância. Apesar do esforço de vários pesquisadores, modelos confiáveis existem unicamente para um número restrito de situações. Portanto, o desenvolvimento de metodologias de caracterização de regimes é de vital importância, não somente para o projeto, mas também para a operação eficiente de equipamentos multifásicos. Nesta direção, a análise tempo-frequência surge como uma possibilidade extremamente promissora, principalmente quanto a sua universalidade, i.e. a aplicação de uma mesma metodologia para todos as configurações de escoamento. Neste trabalho, a transformada de Gabor é aplicada na análise dos sinais de uma sonda de condutividade, instalada em um circuito experimental com escoamentos ar-água verticais. A sonda é constituída de dois anéis perietais feitos em aço inoxidável. A seção de testes, construída em acrílico para permitir a visualização do escoamento, tem 10 m de altura e 50 mm de diâmetro interno. Os resultados demonstram com clareza como a fenomenologia se traduz no plano tempo-frequência, e a universalidade de aplicação do método de análise
Título en inglés
Time-frequency characterization of gas-liquid flow
Palabras clave en inglés
characterization
multiphase flow. regimes
time-frequency
Resumen en inglés
One of the fundamental attributes associated to the nnultiphase fíows is the existence of characteristic stmctures, according to which the different phases of the fluid flow. The formation of one of those structures, known as confígurations or flow regimes, is detennined by the discharges and physical properties of the phases, besides geometric parameters, such as diameter and inclination of the conduit From the point of view of practical applications, the main implication of the existence of the flow regimes are their strong retationship with important operational variables, such as pressure fosses, reaction rates, chemical breakup, etc. Só, in a project stage, the physical models capable of predicíing under which configuration a certain multiphase fluid will flow are of vital importance. In spite of the effort of several researchers, reliable models exist onty for a restricted number of situations. Therefore, the development of methõdologies of characterization of regimes is of vital importance, not only for the project, but also for the efRcient operation of multiphase equipments. In this direction, time-frequency analysis appears as an extremely promísing possibility, maínly regarding its generatity, i.e. the applícation of a same methocfology for every possible flow configurations. In this work, Gabor transform is appiied in the anatysrs of the signals from a conductivity probe, installed in an experimental circuit of vertical air-water flow. The probe is constituted of two parietal rings made of stainless steel. The section of tests, buílt in acrylic to allow flow visualization, is 10 m heigh and 50 mm internai diameter. The results demonstrate with clahty how the fenomenology translates itself in the tíme-frequency plane, and show that the method of analysis can be generalised.
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Fecha de Publicación
2024-06-07