Análise comparativa de dois sensores ópticos para a caracterização experimental do escoamento bifásico ar-água

Revista Liberato

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ISSN: 15188043
Editor Chefe: Elizabete Kuczynski Nunes
Início Publicação: 30/11/2013
Periodicidade: Semestral
Área de Estudo: Multidisciplinar

Análise comparativa de dois sensores ópticos para a caracterização experimental do escoamento bifásico ar-água

Ano: 2018 | Volume: 19 | Número: 31
Autores: M. G. Figueredo, J. B. Copetti
Autor Correspondente: M. G. Figueredo | [email protected]

Palavras-chave: escoamento bifásico, padrões de escoamento, sensores ópticos

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

Este trabalho descreve a caracterização do escoamento bifásico ar-água, através de um tubo de pequeno diâmetro (2,6 mm), utilizando dois sensores ópticos não intrusivos (LED-LDR; LED IV-fototransistor - sensor de tubo) e uma câmera de alta velocidade. Padrões de escoamento da mistura para diferentes condições de vazões de água e vo-lumes de ar são identificados, assim como a fração de vazio e a velocidade da bolha. Uma metodologia de processamento dos sinais dos sensores e das imagens é proposta e permite a validação da técnica, através da comparação de áreas de bolhas. Os menores erros encontrados foram para o padrão pistonado (0,02 a 4,49%) e os maiores para o de bolhas (-10,23 a -4,37%). Os sensores foram calibrados em relação à fração de vazio média dada pelas imagens e uma boa correlação foi encontrada com a tensão do sensor. O sensor de tubo apresentou resultados superiores ao LDR.



Resumo Inglês:

This work describes the two-phase flow characterization (air-water) in a small diameter tube (2.6mm) using two non-intrusive optical sensors (LED-LDR; LED IV phototransis-tor - tube sensor) and a high speed video camera. Flow patterns of the mixture for different conditions of water flows and air volumes are identified, as well as the void fraction and bubble velocity. A methodology for processing sensors signals and images is proposed and allows the validation of the technique by comparing bubble areas. The lowest errors were for the plug pattern (0.02 to 4.49%) and the largest errors were the bubble pattern (-10.23 to -4.37%). The sensors were calibrated in relation to the mean void fraction given by the images and a good correlation was found with the sensor voltage. The response of tube sensor was superior to the LDR.