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

Resumo

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 volumes 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.