CARACTERIZAÇÃO EXPERIMENTAL DO ESCOAMENTO EM PADRÃO SLUG EM DUTOS VERTICAIS COM E SEM BOLHAS DISPERSAS ATRAVÉS DE ANÁLISE DE IMAGENS

Resumo

O escoamento bifásico em padrão slug é amplamente observado em aplicações industriais, especialmente em sistemas de produção e transporte de petróleo e gás. Nesse regime, a interação entre bolhas de Taylor e bolhas dispersas de menor escala influencia de maneira significativa a hidrodinâmica local, modificando o comportamento do filme líquido, a morfologia da interface e a estrutura da esteira. Neste estudo, realizou-se uma caracterização experimental detalhada do escoamento ar–água em um duto vertical, empregando filmagem em alta velocidade. A metodologia experimental incluiu filmagem em alta velocidade para análise qualitativa das interfaces. As imagens revelaram regiões de distribuição não uniforme das bolhas dispersas, bem como fenômenos de colisão, deformação e coalescência. Os resultados mostraram que a presença de bolhas de pequena escala altera de forma relevante o escoamento ao redor da bolha de Taylor, reduzindo a intensidade das recirculações na esteira e modificando o perfil de velocidade no filme líquido. Os resultados apresentados contribuem para o entendimento da hidrodinâmica do padrão slug e fornecem base experimental para a validação de modelos numéricos multifásicos.