[en] PRESSURE DROP IN AXIAL FLOW THROUGH ANNULAR REGION WITH INNER CYLINDER ROTATION

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: DAVID IVAN MALDONADO TAVARA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] QUEDA DE PRESSAO; [pt] ROTACAO DO CILINDRO INTERNO; [pt] REGIAO ANULAR; [pt] ESCOAMENTO AXIAL; [en] PRESSURE DROP; [en] INNER-CYLINDER ROTATION; [en] ANNULAR FLOW; [en] AXIAL FLOW
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=8244&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=8244&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.8244

[pt] O presente trabalho investigou a queda de pressão em escoamento através de um espaço anular com rotação do cilindro interno. A motivação para o trabalho veio da aplicação desta configuração em diversas situações de interesse industrial, como reatores químicos catalíticos, filtros e nas operações de perfuração de poços produtores de petróleo e gás. O estudo realizado foi conduzido em uma seção de testes especialmente projetada e construída, formando um espaço anular com razão de raios de 0,65 e com um comprimento de 256 diâmetros hidráulicos, suficiente para garantir o desenvolvimento hidrodinâmico do escoamento nos regimes laminar e turbulento. O trabalho investigou a queda de pressão ao longo do espaço anular como função da vazão, dada pelo número de Reynolds, e da rotação do cilindro interno, caracterizada pelo número de Reynolds rotacional. A faixa de números de Reynolds investigada foi de 260 a 10000, enquanto o Reynolds rotacional variou de 60 a 1000. Dois fluidos de trabalho foram utilizados nos testes: água e uma mistura de água e glicerina. Os resultados para a queda de pressão foram apresentados na forma de fatores de atrito hidrodinâmicos. Testes preliminares para o caso do cilindro interno sem rotação foram realizados e comparados com resultados da literatura, com o objetivo de validar a seção de testes e o procedimento experimental. Os resultados apresentados mostraram boa concordância com valores disponíveis na literatura tanto para o caso de escoamento laminar , quanto para escoamento turbulento. Para os casos de baixos números de Reynolds, os resultados mostraram que a rotação do cilindro interno provocava um pico na razão entre o fator de atrito com rotação e sem rotação para um valor do número de Reynolds da ordem de 500. Aumentos da ordem de 15% foram verificados.