Padrões de escoamento do fenômeno Holdup : um estudo computacional

Abstract

Escoamentos multifásicos ocorrem quando duas ou mais fases escoam simultaneamente. Os estudos nesta área são importantes devido à ocorrência de sistemas de escoamento multifásicos em diversos processos da indústria petrolífera, de sistemas hidráulicos e do setor de refrigeração, por exemplo. O objetivo deste trabalho é a análise numérica de padrões de escoamento relacionados ao fenômeno de holdup em escoamentos multifásicos pelo uso de técnicas da Dinâmica dos Fluidos Computacional. Para este estudo, utilizou se o código comercial ANSYS no ambiente CFX-Pre para a modelagem dos padrões de escoamento estratificado vertical e intermitente horizontal de um sistema líquido-gás contido numa coluna, na qual a fase contínua é água e a fase dispersa é o ar atmosférico. A simulação para o perfil estratificado apresentou um sistema de escoamento com fases bem definidas e a constância do holdup por toda a extensão analisada. O perfil intermitente, por sua vez, apresentou o holdup bem definido na região próxima ao local de injeção de gás com grande dispersão gasosa ao longo da extensão da coluna. Por fim, concluiu-se que a metodologia empregada neste estudo permite análises mais aprofundadas de perfis de concentração de ar em escoamentos multifásicos. Os resultados simulados mostraram concordância com os resultados de perfis na literatura.