Estudo Experimental da Frequência no Escoamento em Golfadas

Resumo

Escoamentos bifásicos possuem diferentes distribuições geométricas, denominados padrões de escoamento que são caracterizados por diversos fatores como velocidade do gás e do líquido, propriedade do fluído, pressão, entre outros.  Dentre eles, o escoamento bifásico liquido-gás é objeto de vários estudos, devido à sua grande frequência na indústria, podendo citar o escoamento de golfadas, que tem como característica principal o modo em que as suas fases estão distribuídas, que consiste em uma sequência de bolhas e pistões de líquido que podem levar consigo bolhas no seu interior. A maior parte das análises realizadas sobre escoamento bifásico encontradas na literatura é feita utilizando as velocidades superficiais das fases, cuja definição seria a velocidade na qual essa fase estaria sujeita se fluísse somente pela seção transversal total do tubo. Vários modelos teóricos têm sido propostos, os quais precisam de correlações adicionais para a resolução do sistema de equações do modelo. Uma dessas correlações é a frequência da célula.  É de suma importância conhecer estes dados para utilizar em modelos matemáticos e também em aplicações práticas, por exemplo, a frequência da célula unitária que com conhecimento de sua grandeza é possível prever vibrações que podem causar danos nas instalações. A frequência também é conhecida como o inverso do tempo de passagem da célula unitária pela seção de medição. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo com o objetivo de analisar o comportamento da frequência da célula, numa tubulação horizontal de 25,8mm de diâmetro, tendo em vista ampliar o conhecimento neste tipo de escoamento. Nos resultados obtidos, pode ser observada uma considerável divergência as correlações apresentadas em outros trabalhos similares encontrados na literatura. Este trabalho é um passo inicial para um maior entendimento do escoamento em golfadas e de um dos seus parâmetros mais utilizados pelos engenheiros de petróleo.