XXVII Mostra Unisinos de Iniciação Científica e Tecnológica

XXVII MOSTRA UNISINOS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA De 19/10/2020 a 24/10/2020 Unisinos São Leopoldo e Porto Alegre 780 Inscrição: 9152895 - apresentação oral CARACTERIZAÇÃO DE ESCOAMENTOS BIFÁSICOS EM TUBOS DE PEQUENO DIÂMETRO: ANÁLISE DOS PADRÕES DE ESCOAMENTO E DETERMINAÇÃO DE FRAÇÃO DE VAZIO Autor(a): Ana Clara Monteiro Andrades Coautor(es): Orientador(es): Instituição: Unisinos (PROBITI/ FAPERGS - Unisinos) Área de conhecimento: Engenharias PPG em Engenharia Mecânica Com a crescente necessidade de desenvolver dispositivos e equipa- mentos cada vez mais compactos, a determinação de alguns parâme- tros de caracterização de escoamento se tornam necessários. A aná- lise de padrões de escoamentos e a determinação de fração de vazio contribuem para uma melhor modelagem de processos envolvendo escoamentos bifásicos, possibilitando a determinação de parâmetros físicos importantes como viscosidade, perda de carga e transferência de calor. O presente estudo utiliza sensores ópticos para identificar padrões de escoamento, e como forma de validar os sinais obtidos é feita uma comparação com as imagens registradas durante o proces- so. A bancada de escoamento bifásico ar-água é composta por um mini tubo de vidro com 2,6 mm de diâmetro interno e 1200 mm de comprimento. Uma bomba é utilizada para que haja a circulação de água e a velocidade pode ser controlada por um inversor de frequên- cia, já o ar é injetado, e se junta à corrente de água através de ummis- turador, de forma que ambos escoem ao longo do comprimento do tubo e possam ser identificados por sensores ópticos e, na seção de visualização, pela câmera de alta velocidade. Ao final do tubo, ocorre a separação dos fluidos em um banho termostático, que permite a re- circulação da água e o controle de temperatura. Diferentes vazões de água e ar são consideradas, gerando diferentes padrões de bolhas. As imagens dos diferentes padrões são registradas e processadas através de um programa no software Matlab, para detectar as bordas das bo- lhas é utilizado o método Canny , e através de diferentes etapas é cal- culado o diâmetro equivalente da bolha, desta forma é possível de-