Análise Comparativa de Correlações para o Coeficiente de Transferência de Calor em Escoamentos Gás-Líquido no Padrão Intermitente em Tubulações

Lucas Avosani; Luiz Eduardo Melo Lima

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0678

Resumo

Escoamentos bifásicos 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 muito importante nestas aplicações e, portanto, tem sido realizado estudos para melhor compreender a sua influência na dinâmica do escoamento, permitindo a otimização e a maior segurança em projetos de trocadores de calor e outros dispositivos. O objetivo deste trabalho é realizar uma análise comparativa de correlações, disponíveis na literatura, para o coeficiente convectivo de transferência de calor no padrão intermitente, apresentando suas características e limitações. As correlações foram implementadas no software MATLAB® versão 2015a para verificação dos desvios destas correlações em relação a dados experimentais, de escoamentos gás-líquido no padrão intermitente em tubulações, também disponíveis na literatura. Os resultados obtidos pelas correlações foram analisados, em termos do número de Nusselt, entre limites de +-30% de desvio em relação aos dados experimentais. As correlações que apresentaram menores desvios são aquelas desenvolvidas em condições semelhantes às dos dados experimentais utilizados na comparação, ou seja, seus parâmetros de ajuste são mais próximos das condições experimentais. As correlações que apresentaram maiores desvios são aquelas que possuem significativas diferenças nos parâmetros físicos utilizados em relação aos dados experimentais.

Palavras-chave: Escoamento Bifásico; Transferência de Calor; Intermitente ; Gás-Líquido