[pt] CARACTERIZAÇÃO EXPERIMENTAL DE JATO INCIDENTE SOBRE SUPERFÍCIE CÔNCAVA EM ESPAÇO ANULAR

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: LUIZ FERNANDO BERMERO NARDI
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] CONVECCAO FORCADA; [pt] VIBRACAO INDUZIDA POR ESCOAMENTO; [pt] IMPINGING JET; [pt] ESCOAMENTO ANULAR; [pt] PIV; [en] FORCED CONVECTION; [en] FLOW INDUCED VIBRATION; [en] IMPINGING JET; [en] ANNULAR FLOW; [en] PIV
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=36406&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=36406&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.36406

[pt] Vibrações induzidas por escoamento tem apresentado cada vez mais importância na indústria do petróleo. A vibração de colunas produção, somada aos ciclos normais de oscilação de temperatura e pressão dos poços, pode causar o desgaste dos diversos micro-componentes presentes no sistema. Uma potencial fonte de perturbação, em poços injetores, é a turbulência do escoamento formado por um jato que sai em alta velocidade da coluna de injeção e atinge a parede do revestimento. No presente estudo, investiga-se o efeito causado por jatos confinados no espaço anular formado por dois tubos concêntricos. A geometria assemelha-se àquela de um poço injetor, entretanto os números de Reynolds analisados são inferiores ao caso real. O objetivo do presente trabalho foi analisar o comportamento desse tipo de escoamento sob diferentes condições, no que diz respeito a número de Reynolds, distância em relação a superfície e número de jatos presentes no espaço anular. O escoamento no interior do espaço anular foi caracterizado com a técnica de velocimetria por imagem de partículas com alta resolução temporal (time resolved PIV). O comportamento dinâmico das perturbações foi analisado e as estruturas espaciais mais relevantes foram estimadas utilizando a decomposição por modos próprios ortogonais. Os resultados mostram que na presença de dois jatos o escoamento o escoamento apresenta flutuações periódicas mais intensas, com frequências bem definidas, sugerindo um acoplamento dos jatos. Foram realizados experimentos para estimar os coeficientes de transferência de calor associados com esse escoamento. Para isso, foram realizados experimentos com aquecimento da superfície do tubo externo. Nos casos com jatos próximos a superfície, os resultados sugerem que ocorre uma redução da transferência de calor na região de estagnação do jato.