Modelagem de Escoamentos Gás-Líquido Intermitentes: Correlações para o Coeficiente de Transferência de Calor
Escoamentos gás-líquido são de grande importância em muitas aplicações, por exemplo, na indústria de petróleo, onde gás natural e óleo escoam simultaneamente nas linhas de produção. A transferência de calor é um fenômeno relevante nestas aplicações e, consequentemente, estudos têm sido realizados para melhor compreender a sua influência na dinâmica do escoamento. Este trabalho tem por objetivo realizar uma análise comparativa de correlações para o coeficiente convectivo de transferência de calor aplicáveis em escoamentos gás-líquido, apresentando suas características e limitações. Deste modo, algumas correlações disponíveis na literatura foram analisadas numericamente, a fim de verificar os desvios destas correlações quando comparadas contra dados experimentais, também da literatura, de escoamentos gás-líquido intermitentes em tubulações. Os resultados das correlações foram analisados, em termos do número de Nusselt, considerando limites de ±30% de desvio em relação aos dados experimentais. As correlações que mostraram menores desvios são aquelas desenvolvidas em condições semelhantes as dos dados experimentais utilizados, uma vez que seus parâmetros de fechamento são definidos com base em informações empíricas. As correlações que mostraram maiores desvios são aquelas que possuem significativas diferenças nas definições dos parâmetros empíricos utilizados.
Modelagem de Escoamentos Gás-Líquido Intermitentes: Correlações para o Coeficiente de Transferência de Calor
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DOI: 10.22533/at.ed.76720110911
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Palavras-chave: Escoamento multifásico. Padrão intermitente. Transferência de calor. Coeficiente convectivo. Correlações.
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Keywords: Multiphase flow. Intermittent pattern. Heat transfer. Convective coefficient. Correlations.
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Abstract:
Gas-liquid flows are of great importance in many applications, for example, in the oil industry, where natural gas and oil flow simultaneously in production lines. Heat transfer is a relevant phenomenon in these applications and, consequently, studies have been carried out to better understanding its influence on flow dynamics. This work aims to perform a comparative analysis of correlations for the convective heat transfer coefficient applicable to gas-liquid flows, presenting its characteristics and limitations. Thus, some correlations available in the literature were numerically analyzed to verify the deviations of these correlations when compared against experimental data, also of the literature, of gas-liquid intermittent flows in pipes. The correlations results were analyzed in terms of the Nusselt number, considering limits of ±30% of deviation concerning the experimental data. The correlations that showed smaller deviations are those developed in conditions similar to those of the experimental data used since their closure parameters are defined based on empirical information. The correlations that showed the highest deviations are those that have significant differences in the definitions of the empirical parameters used.
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Número de páginas: 15
- Lucas Avosani
- Luiz Eduardo Melo Lima
