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‣ New prediction methods for CO2 evaporation inside tubes: Part I - A two-phase flow pattern map and a flow pattern based phenomenological model for two-phase flow frictional pressure drops

CHENG, Lixin; RIBATSKI, Gherhardt; QUIBEN, Jesus Moreno; THOME, John R.
Fonte: PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD Publicador: PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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97.67784%
An updated flow pattern map was developed for CO2 on the basis of the previous Cheng-Ribatski-Wojtan-Thome CO2 flow pattern map [1,2] to extend the flow pattern map to a wider range of conditions. A new annular flow to dryout transition (A-D) and a new dryout to mist flow transition (D-M) were proposed here. In addition, a bubbly flow region which generally occurs at high mass velocities and low vapor qualities was added to the updated flow pattern map. The updated flow pattern map is applicable to a much wider range of conditions: tube diameters from 0.6 to 10 mm, mass velocities from 50 to 1500 kg/m(2) s, heat fluxes from 1.8 to 46 kW/m(2) and saturation temperatures from -28 to +25 degrees C (reduced pressures from 0.21 to 0.87). The updated flow pattern map was compared to independent experimental data of flow patterns for CO2 in the literature and it predicts the flow patterns well. Then, a database of CO2 two-phase flow pressure drop results from the literature was set up and the database was compared to the leading empirical pressure drop models: the correlations by Chisholm [3], Friedel [4], Gronnerud [5] and Muller-Steinhagen and Heck [6], a modified Chisholm correlation by Yoon et al. [7] and the flow pattern based model of Moreno Quiben and Thome [8-10]. None of these models was able to predict the CO2 pressure drop data well. Therefore...

‣ Transferência de calor e massa no escoamento bifásico em torno de aerofólios equipados com sistemas de antigelo aeronáuticos.; Heat and mass transfer in two-phase flow around airfoils with aeronautical anti-ice systems.

Silva, Guilherme Araújo Lima da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 02/02/2009 Português
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97.38751%
Há a necessidade de prevenir formação de gelo nas asas e nos estabilizadores de aeronaves, pois as formas de gelo podem causar a degradação do desempenho aerodinâmico, o aumento de peso, bem como dificuldades de controle e manobra que, em casos críticos, leva a uma diminuição da margem de segurança operacional. Quando as aeronaves atravessam nuvens com gotículas de água sub-resfriadas, ou seja, em equilíbrio metaestável, o crescimento de gelo ocorre nas superfícies não protegidas. Usualmente, os sistemas antigelo térmicos de aerofólios são projetados, desenvolvidos e certificados com o auxílio de programas de simulação numérica. O presente trabalho visa desenvolver e implementar um modelo matemático para prever a transferência de calor e massa no escoamento bidimensional bifásico em torno de aerofólios de uso aeronáuticos, equipados com sistema de antigelo térmico operando em regime permanente. Em condições de formação de gelo, é necessário aquecer o bordo de ataque e controlar a temperatura da região protegida para que não ocorra formação de gelo. O sistema de aquecimento compensa os efeitos do resfriamento imposto principalmente pelos mecanismos acoplados de evaporação e transferência de calor por convecção...

‣ Metodologia de caracterização da propagação acústica em tubulações de transporte de fluidos bifásicos gás-líquido; Methodology of characterization of acoustic propagation in pipelines for transporting two-phase gas-liquid fluids

Martins, Jaqueline Costa
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 04/02/2011 Português
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87.67531%
Este trabalho tem como objetivo global contribuir para o desenvolvimento do estudo da propagação de ondas em dutos de transporte de fluidos, especialmente oleodutos e gasodutos, através da análise da atenuação acústica e da velocidade de propagação da onda. Para isso, foram feitos ensaios experimentais, tanto em escoamento mono quanto bifásico, variando-se a vazão do escoamento em uma linha de testes de 1500 metros e 50 mm de diâmetro, para aquisição de sinais gerados a partir do fechamento de válvulas de simulação de vazamentos em pontos ao longo da tubulação. Para análise da atenuação acústica foi proposta uma metodologia baseada na medição do coeficiente de amortecimento temporal das ondas de pressão como subsídio para o cálculo do coeficiente de atenuação, através da utilização de um único sensor de pressão. Esta metodologia foi validada pela medição direta do coeficiente de atenuação e os resultados mostram uma excelente concordância em escoamentos monofásicos. Para os testes em escoamento bifásico não foi possível aplicar esta metodologia devido ao forte amortecimento das ondas de pressão, sendo feitas apenas medições diretas da atenuação com resultados fenomenologicamente coerentes. A velocidade de propagação acústica para escoamento monofásico foi influenciada pela presença de gás dissolvido e bolhas de cavitação...

‣ Estudo teórico-experimental dos padrões de escoamento durante a evaporação convectiva no interior de canais com diâmetro reduzido; Experimental study of the two-phase flow patterns during convective boiling in microchannels

Tapia, Daniel Felipe Sempértegui
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/04/2011 Português
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97.56608%
Em linhas gerais, esta dissertação de mestrado envolve o estudo de padrões de escoaomento durante a ebulição convectiva em microcanais. Resultados experimentais foram levantados para um tubo com diâmetro de 2,32 mm durante a evaporação convectiva dos refrigerantes R134a e R245fa. Para a investigação, técnicas experimentais e de análise foram desenvolvidas. A caracterização dos padrões de escoamento envolveu o tratamento simultâneo de sinais provenientes dos seguintes dispositivos: um par diodo/sensor-laser tendo um tubo transparente entre eles no interior do qual ocorre o escoamento bifásico; um transdutor de pressão piezo-elétrico de tamanho reduzido com o objetivo de determinar a variação local da pressão do escoamento; e de um micro-termopar em contato com o fluido refrigerante. A técnica de tratamento de dados utilizada envolve a aglomeração progressiva de dados que apresentem características médias similares através do algoritmo k-means. Os sinais de pressão, intensidade de radiação e temperatura foram adquiridos simultaneamente a uma freqüência de 25 kHz. Imagens simultâneas do escoamento bifásico a uma velocidade de captura em torno de 10.000 imagens/s foram levantadas através de uma câmera de filmagem rápida (até 100.000 imagens/s)...

‣ Modelo de mistura aplicado para a previsão de Holdup e gradiente de pressão bifásico em duto anular de grande diâmetro; Drift-flux model applied to predict holdup and two-phase pressure gradient in large annular duct

Carvalho, Sávider Conti
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 21/03/2013 Português
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87.57962%
O escoamento bifásico é muito importante para vários ramos industriais. As misturas bifásicas podem escoar em diversas configurações, as quais são chamadas de padrões de escoamento, e que, ao longo dos anos, receberam diversas classificações. Neste trabalho foi estudado o padrão bolhas dispersas em duto anular. Os trabalhos sobre escoamento bifásico em geometria anular são mais escassos, especialmente quando se trata de dutos anulares de grande dimensão. Dentre os modelos existentes para a modelagem do escoamento bifásico, trabalhamos com o modelo de mistura (Drift Flux), pois, apesar das altas velocidades superficiais, o escoamento em bolhas não possui um comportamento homogêneo, já que a fase gasosa ainda escoa na região central e com uma velocidade maior do que a velocidade da mistura. Foi utilizado o modelo de mistura unidimensional para a modelagem do escoamento bifásico água-ar, pois, além de bastante preciso, é de baixo custo computacional e fácil implementação. Neste trabalho empregamos, a princípio, equações elaboradas para dutos circulares, as quais foram adaptadas para a geometria anular fazendo-se uso do conceito de diâmetro hidráulico. As equações foram implementadas no software Mathematica® e as previsões para o holdup e queda de pressão foram comparadas com dados experimentais próprios. O trabalho experimental foi realizado no laboratório de escoamentos multifásicos do Núcleo de Engenharia Térmica e de Fluidos (NETeF) da EESC-USP...

‣ Sistema embarcado para medidas de escoamento bifasico gas-liquido; System board to measures of gas-liquid two-phase flow

Fernanda Cristina Correa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 31/07/2009 Português
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97.58775%
Escoamentos bifásicos gás-líquido são comumente encontrados na natureza e em diferentes atividades industriais. Neste tipo de escoamento, as fases presentes podem escoar dispostas em diferentes configurações espaciais no interior do duto, denominadas de regimes ou padrões de escoamento, cuja determinação é crítica para o projeto de sistemas de escoamento bifásico. No presente trabalho, a indicação dos padrões de escoamento é realizada a partir da medida de fração de gás utilizando um instrumento microcontrolado composto por um transdutor e um condicionador de sinais. Um sistema de reconhecimento de padrões é composto por diferentes módulos, que consistem em: adquirir o sinal; extrair informações relevantes do sinal; e por fim a classificação propriamente dita. Para a extração das informações relevantes do sinal, aplicou-se funções estatísticas de média e desvio padrão por ser interessante sob o ponto de vista computacional. Na etapa classificatória, a utilização de um conjunto de regras através de técnicas de Sistemas Especialistas é utilizado pelo desempenho deste tipo de classificação e também pouca necessidade computacional. Desta forma, com a junção das funções estatísticas de média e desvio padrão e um conjunto de regras com Sistemas Especialistas...

‣ A dynamic two phase flow model for a pilot scale sodium borohydride hydrogen generation reactor

Sousa, T.; Rangel, C. M.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2014 Português
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97.39671%
A two-dimensional, non-isothermal and dynamic model was developed to describe a sodium borohydride/hydrogen reactor for stationary use. All relevant transport phenomena were treated in detail and the kinetic model developed previously by the authors was introduced into the algorithm. In this paper the reactive solution was modelled as a two phase flow; with this approach the impact of the hydrogen production on the solution stirring could be observed and quantified. Results showed that not all ruthenium deposited on the nickel foam was used efficiently as catalyst. In fact, most of the reaction occurred in the surface of the catalyst foam and around 70% of the deposited catalyst was not used. The influence of the catalyst foam position in the solution and the design of the perforated plastic support were analysed in order to find the optimum experimental conditions. It was also demonstrated the importance of the two phase flow approach for a correct simulation of the solution stirring and heat transfer.

‣ Experimental investigation of the liquid volumetric mass transfer coefficient for upward gas-liquid two-phase flow in rectangular microchannels

Ji,X. Y.; Ma,Y. G.; Fu,T. T.; Zhu,CH. Y.; Wang,D. J.
Fonte: Brazilian Society of Chemical Engineering Publicador: Brazilian Society of Chemical Engineering
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2010 Português
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97.41382%
The gas-liquid two-phase mass transfer process in microchannels is complicated due to the special dynamical characteristics. In this work, a novel method was explored to measure the liquid side volumetric mass transfer coefficient kLa. Pressure transducers were utilized to measure the pressure variation of upward gas-liquid two-phase flow in three vertical rectangular microchannels and the liquid side volumetric mass transfer coefficient kLa was calculated through the Pressure-Volume-Temperature correlation of the gas phase. Carbon dioxide-water, carbon dioxide-ethanol and carbon dioxide-n-propanol were used as working fluids, respectively. The dimensions of the microchannels were 40 µm×240 µm (depth×width), 100 µm×800 µm and 100 µm×2000 µm, respectively. Results showed that the channel diameter and the capillary number influence kLa remarkably and that the maximum value of kLa occurs in the annular flow regime. A new correlation of kLa was proposed based on the Sherwood number, Schmidt number and the capillary number. The predicted values of kLa agreed well with the experimental data.

‣ A condensed review of nuclear reactor thermal-hydraulic computer codes for two-phase flow analysis

Kazimi, Mujid S.; Massoud, Mahmoud
Fonte: MIT Energy Laboratory Publicador: MIT Energy Laboratory
Tipo: Relatório Formato: 5295128 bytes; application/pdf
Português
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97.20304%
A review is made of the computer codes developed in the U.S. for thermal-hydraulic analysis of nuclear reactors. The intention of this review is to compare these codes on the basis of their numerical method and physical models with particular attention to the two-phase flow and heat transfer characteristics. A chronology of the most documented codes such as COBRA and RELAP is given. The features of the recent codes as RETRAN, TRAC and THERMIT are also reviewed. The range of application as well as limitations of the various codes are discussed.; Sponsored by Boston Edison Company and others under MIT Energy Laboratory Electric Utility Program.

‣ Estudo do efeito da inclinação no escoamento bifásico em canal retangular com dimensões características da transição entre micro- e macro-escala; Study of the effect of inclination on two-phase flow in a rectangular channel with micro to macro scale characteristics dimensions

Loyola Lavín, Francisco Antonio
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 16/07/2015 Português
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97.5856%
A presente dissertação de mestrado envolve o estudo da perda da pressão e dos padrões para escoamentos água/ar em um canal retangular segundo inclinações a partir do plano horizontal de -90° a 90°. Também foi avaliado o efeito nestes parâmetros de rotacionar a seção de testes em torno de seu eixo axial segundo ângulos de 45° e 60°, determinados a partir da condição de suas faces superior e inferior posicionadas horizontalmente. O texto se inicia com a apresentação de um amplo estudo da literatura sobre métodos de previsão de padrões de escoamento e perda de pressão durante escoamentos bifásicos no interior de dutos. Em seguida é descrito o aparato experimental projetado e construído para este estudo. Tal descrição inclui o detalhamento da seção de testes, que consiste em um canal retangular de seção transversal com dimensões de 6,0 x 6,5 mm². Resultados foram levantados para vazões mássicas entre 90 e 760 kg/m²s, correspondendo a velocidades superficiais entre 0,03 a 19,42 m/s e 0,1 a 0,76 m/s, para, respectivamente as fases gás e líquido. Mapas de escoamento foram desenvolvidos com base em imagens capturadas por câmera de alta velocidade, e também com base na técnica de agrupamento de dados k-means. Os escoamentos foram classificados segundo os padrões bolhas...

‣ Estudo experimental de bombas de BCS operando com escoamento bifásico gás-líquido; Experimental investigation of two-phase gas-liquid flow performance of electrical submersible pump

William Monte Verde
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 21/12/2011 Português
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87.56608%
A utilização de bombas centrífugas submersas (BCS) operando com a mistura gás-líquido é comum na indústria de petróleo. Para elevadas vazões de líquido e baixas frações de gás o desempenho da bomba é similar ao escoamento monofásico. No entanto, uma degradação severa no desempenho é observada para elevadas frações de gás. A presença de gás livre no escoamento causa instabilidades na curva de ganho de pressão versus vazão. A curva passa a exibir um ponto de máximo, conhecido como ponto de 'surging', sendo que para vazões abaixo desse ponto, ocorre uma acentuada queda no ganho de pressão e, portanto, na capacidade de bombeamento. O aumento da vazão de gás pode causar o bloqueio da área disponível ao escoamento no rotor da bomba, fazendo com que a vazão seja nula, fenômeno conhecido como 'gas locking'. Portanto, o conhecimento das condições operacionais onde ocorre o surging é de fundamental importância para a operação adequada da bomba. O objetivo deste trabalho é obter as curvas de desempenho (elevação, potência e rendimento) de BCS operando com misturas gás-líquido. Com esse propósito as curvas característica de um protótipo de BCS foram determinadas utilizando a mistura água-ar, com frações volumétricas de gás entre 0 e 10% em diferentes rotações...

‣ Pore network modelling of two-phase flow in porous rock: the effect of correlated Heterogeneity

Knackstedt, Mark; Sheppard, Adrian; Sahimi, Muhammad
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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97.39671%
Using large scale computer simulations and pore network models of porous rock, we investigate the effect of correlated heterogencity on two-phase flow through porous media. First, we review and discuss the experimental evidence for correlated heterogeneit

‣ Characterization of two-phase flow in a transparent PEM fuel cell using simultaneous anode and cathode visualization and digital image processing

Sergi, Jacqueline
Fonte: Rochester Instituto de Tecnologia Publicador: Rochester Instituto de Tecnologia
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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97.57083%
Proton exchange membrane (PEM) fuel cells have emerged as a potential alternative to internal combustion engines in order to curb dependency on fossil fuels and reduce harmful CO2 emissions. Water management has been identified as a key research area for the advancement of PEM fuel cell technology, especially as it affects the purge protocol prior to cell shutdown. The presence of water in the cell is necessary to sustain membrane hydration, but the accumulation of excess liquid water, referred to as flooding, can lead to increased mass transport losses and reductions in performance and durability. In this work, a technique was developed to characterize the two-phase flow in the anode and cathode flow field channels simultaneously using a transparent fuel cell with dual-visualization capability. The transparent fuel cell used in this work was designed to represent actual full scale automotive fuel cell geometry. A video processing algorithm was developed to automatically detect dynamic and static liquid water present in the gas channels and generate relevant quantitative information. The water coverage ratio is introduced as a parameter to capture the time-averaged flow field water content information through recorded video sequences. The algorithm also yields information pertaining to the distribution of water among different two-phase flow structures. The water coverage ratio and distribution metrics were employed in comparing the performance of Freudenberg and Toray gas diffusion layers (GDLs) from a water management perspective...

‣ Modeling pressure drop of two-phase gas/liquid flow in PEM fuel cell channels

Grimm, Michael
Fonte: Rochester Instituto de Tecnologia Publicador: Rochester Instituto de Tecnologia
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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87.74259%
Modern energy concerns have resulted in the necessity to create and understand alternative energy sources and develop systems to effectively utilize them. One such source is hydrogen, which can be utilized in a Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). This fuel cell has moved to the forefront for adaptability to the automotive industry. With this increased prominence the understanding of two-phase flow phenomena within the anode and cathode channels is needed. Much research has been performed in the area of two-phase flow within macro, mini, and micro-channels of both circular and rectangular cross-sections. However previous research has been performed with a constant water and air introduction at the beginning of the channel. In a PEMFC water is introduced periodically along the length of the channel, resulting in more water at the end of the channel than at the beginning. A situation arises where the two-phase flow phenomena of the channel changes with distance, and the pressure drop model needs to be modified for the instantaneous flow phenomena. Previous studies have attempted to provide transition equations between the observed flow regimes, and several approaches have been taken. The two-phase flow in the gas channels of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is studied with an ex-situ setup using a gas diffusion layer (GDL) as the sidewall of the channel. Air is introduced at the channel inlet with continuous uniform water introduction through the GDL. This is different from that used in two-phase studies reported in literature...

‣ In situ measurement, characterization, and modeling of two-phase pressure drop incorporating local water saturation in PEMFC gas channels

See, Evan
Fonte: Rochester Instituto de Tecnologia Publicador: Rochester Instituto de Tecnologia
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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87.66334%
Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFCs) have been an area of focus as an alternative for internal combustion engines in the transportation sector. Water and thermal management techniques remain as one of the key roadblocks in PEMFC development. The ability to model two-phase flow and pressure drop in PEMFCs is of significant importance to the performance and optimization of PEMFCs. This work provides a perspective on the numerous factors that affect the two-phase flow in the gas channels and presents a comprehensive pressure drop model through an extensive in situ fuel cell investigation. The study focused on low current density and low temperature operation of the cell, as these conditions present the most challenging scenario for water transport in the PEMFC reactant channels. Tests were conducted using two PEMFCs that were representative of the actual full scale commercial automotive geometry. The design of the flow fields allowed visual access to both cathode and anode sides for correlating the visual observations to the two-phase flow patterns and pressure drop. A total of 198 tests were conducted varying gas diffusion layer (GDL), inlet humidity, current density, and stoichiometry; this generated over 1500 average pressure drop measurements to develop and validate two-phase models. A two-phase 1+1 D modeling scheme is proposed that incorporates an elemental approach and control volume analysis to provide a comprehensive methodology and correlation for predicting two-phase pressure drop in PEMFC conditions. Key considerations...

‣ Experimental study of single and two-phase heat transfer in mini-channel

Tian, Shurong
Fonte: Rochester Instituto de Tecnologia Publicador: Rochester Instituto de Tecnologia
Tipo: Tese de Doutorado
Português
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87.70888%
Flow boiling in mini-channels has been the most recent trend in high performance cooling techniques, in spite of an increased pressure drop. An experimental study of pressure and heat transfer characteristics of water in mini-channel evaporators was carried out in this study. The test section consisted of 6, U-shape, parallel, mini-channels. The mini-channels were formed by brazing an etched, flat, stainless steel plate. The hydraulic diameter of a single mini-channel was 0.725 mm. Distilled water, used as the fluid medium, flowed in the mini-channels; while the heating oil flowed on the outside of mini-channel. The inlet temperature of the water was maintained at room temperature and the outlet pressure was ambient pressure. The mass flux was in the range of 87.36 kg/m~ s to 656.75 kg/m2 In order to enhance the heat transfer of the oil side, offset-strip fins were applied on the stainless steel surface of the oil side channel. Parafherm heat transfer oil, the fluid medium, was used on the oil side. The inlet temperature of the oil channel was varied through a range of 100C to 275C. The heat transfer and pressure drop results were obtained as a function of water flow rate and inlet oil temperature. The results indicate that the heat transfer coefficient on the water side was a function of the water mass flow rate...

‣ A dynamic two phase flow model for a pilot scale sodium borohydride hydrogen generation reactor

Sousa, T.; Rangel, C. M.
Fonte: Laboratório Nacional de Energia e Geologia Publicador: Laboratório Nacional de Energia e Geologia
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em //2013 Português
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97.39671%
A two-dimensional, non-isothermal, and dynamic model was developed to describe a sodium borohydride/hydrogen re-actor for stationary use. All relevant transport phenomena were treated in detail and the kinetic model developed previ-ously by the authors was introduced into the algorithm. In this paper the reactive solution was modeled as a two phase flow; with this approach the impact of the hydrogen production on the solution stirring could be observed and quantified. Results showed that not all ruthenium deposited on the nickel foam was used efficiently as catalyst. In fact, most of the reaction occurred in the surface of the catalyst foam and around 70% of the deposited catalyst was not used. It was also demonstrated the importance of the two phase flow approach for a correct simulation of the solution stirring and heat transfer.

‣ DYNAMICS OF TWO-PHASE FLOW ACROSS HORIZONTAL TUBE BUNDLES - A REVIEW

Ribatskia, G.; Thome, J. R.
Fonte: UFPR Publicador: UFPR
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; Peer-reviewed Article Formato: application/pdf
Publicado em 05/07/2006 Português
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97.45734%
This paper presents a state-of-the-art review of the hydrodynamic aspects of two-phase flow across horizontal tube bundles. The review covers studies related to the evaluation of void fraction, two-phase flow behaviors and pressure drops on the shell side of staggered and in-line tube bundles for upward, downward and side-to-side flows. This study of the literature critically describes the proposed flow pattern maps and semi-empirical correlations for predicting void fraction and frictional pressure drop. These predicting methods are generally based on experimental results for adiabatic air-water flows. A limited number of experimental studies with R-11 and R-113 were also carried out in the past. The review shows noticeable discrepancies among the available prediction methods. Finally, this study suggests that further research focusing on the development of representative databanks and new prediction methods is still necessary.

‣ Pressure Drop Models Evaluation for Two-Phase Flow in 90 Degree Horizontal Elbows

Sánchez Silva,F.; Luna Resendiz,J. C.; Carvajal Mariscal,I.; Tolentino Eslava,R.
Fonte: Sociedad Mexicana de Ingeniería Mecánica Publicador: Sociedad Mexicana de Ingeniería Mecánica
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2010 Português
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97.45552%
The comparison of experimental data and results obtained from four global models - homogeneous, Dukler, Martinelli and Chisholm, used to evaluate the two-phase flow pressure drop in circular 90° horizontal elbows - is presented in this paper. An experimental investigation was carried out using three galvanized steel 90° horizontal elbows (E1, E2, E3) with internal diameters of 26.5, 41.2 and 52.5 mm, and curvature radii of 194.0, 264.0 and 326.6 mm, respectively. According to the experimental results, the model proposed by Chisholm best fitted them, presenting for each elbow an average error of E1= 1 8.27%, E2= 28.40% and E3= 42.1 0%. Based on experimental results two correlations were developed. The first one is the classical Chisholm model modified to obtain better results in a wider range of conditions; it was adjusted by a dimensionless relationship which is a function of the homogeneous volumetric fraction and the Dean number. As a result, the predictions using modified Chisholm model were improved presenting an average error of 8.66%. The second developed correlation is based on the entire two-phase mass flow taken as liquid and corrected by the homogeneous volumetric fraction ratio. The results show that this last correlation is easier and accurate than the adjusted Chisholm model...

‣ Dynamics of two-phase downward flows in submerged entry nozzles and their influence on the two-phase flow in the mold

SANCHEZ-PEREZ,R; MORALES,R.D
Fonte: Universidad Central de Venezuela Publicador: Universidad Central de Venezuela
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2005 Português
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87.59903%
Gas-liquid flows inside the submerged entry nozzle (SEN) of a slab mold and their influence on the flow field in the mold were studied using video recording, mathematical simulations and Digital Particle Image Velocimetry (DPIV) approaches. Coalescence-breakup phenomena of bubbles in liquid steel flowing through a slab mold were studied using a water model. At low gas loads (ratio of mass flow rates of gas and liquid in the submerged entry nozzle) bubble dynamics consist of coalescence-breakup and dragged processes from the SEN until close to the narrow wall. At high gas loads, bubbles are accumulated close to the narrow wall where they coalesce, break and ascend toward the bath surface forming bubble swarms or descend along the narrow wall by dragging forces exerted by liquid phase on the surfaces of the bubbles. These swarms consist of coalescing bubbles and agglomerating groups of bubbles. The presence of bubbles in the flow decreases the magnitudes of vorticity values in the flow field of mono-phase flows. Thus, to increase the casting speed, the injection of argon should be adjusted to an appropriate level to avoid an excess of liquid entrainment to the flux phase. Bubbly and annular flows in the SEN yield structurally-uncoupled and structurally coupled flows in the mold...