Estudo experimental sobre o comportamento do escoamento bifásico água - ar para a medição de vazão em placa de orifício

The measurement of flow through the prediction of differential pressure is widely used in industrial day-to-day, this happens mainly due to the fact that it is used for various types of fluids, such as gas flow and liquid with viscosity distinct even flow of fluids with particles in suspension. The suitability of this equipment for measuring mass flow in two-phase flow is of paramount importance for technological development and reliability of results. When it comes to two-phase flow the relationship between the fluids and their interactions are of paramount importance in predicting the flow. In this paper, we propose the use of concentric orifice plate used in small diameter pipes of 25.4 mm order where a two-phase flow flows between water-air. The measurement of single-phase flow was made with the use of data in NBR 5167-1 which was used to Stolz equation for measuring discharge coefficient. In the two-phase flow was used two correlations widely used in the prognosis of mass flow, the pattern of Zhang (1992) and the model of Chisholm (1967), to the homogeneous flow model. It was observed that the behavior found in Zhang model are consistent more realistic way the mass flow of two-phase flow, since the model Chisholm extrapolate the parameters for the downstream pressure P2, the orifice plate, and the rated discharge coefficient. The use of the change in pressure drop P1-P2 and discharge coefficient, led to a better convergence of the values obtained for the two-phase air-water stream.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A medição de vazão através da predição da pressão diferencial é amplamente utilizada no dia-a-dia industrial, isso acontece, principalmente, devido ao fato de ser utilizado para os mais variados tipos de fluidos, tais como: fluxo de gases e líquido com viscosidades distintas, até mesmo, escoamento de fluidos com partículas em suspensão. A adequação desses equipamentos para a medição de vazão mássica em escoamentos bifásicos é de suma importância para o desenvolvimento tecnológico e confiabilidade dos resultados. Quando se trata de escoamentos bifásicos as relações existentes entre os fluidos e as interações entre eles são de suma importância na predição da vazão. No presente trabalho, é proposto a utilização de placa de orifício concêntrica utilizada em tubulações de pequenos diâmetros da ordem de 25,4 mm onde escoa um fluxo bifásico de água e ar. A medição de vazão monofásica foi feita com a utilização dos dados referentes na norma NBR 5167-1 onde utilizou-se a equação de Stolz para a mensuração do coeficiente de descarga. No escoamento bifásico foi utilizado duas correlações largamente empregadas no prognóstico da vazão mássica, o padrão de Zhang (1992), e o modelo de Chisholm (1967), para o modelo de escoamento homogêneo. Observou-se que o comportamento encontrado no modelo de Zhang, condizem de forma mais realística a vazão mássica do fluxo bifásico, pois, o modelo de Chisholm extrapola nos parâmetros para a pressão a jusante, P2, a placa de orifício, assim como o coeficiente de descarga avaliada. A utilização da modificação nas quedas de pressão, P1-P2, e coeficiente de descarga, permitiu uma melhor convergência entre os valores obtidos para o fluxo bifásico água-ar.