Desenvolvimento de um sistema de tomografia capacitiva para processos multifasicos

Orientador : Luiz Felipe Mendes de MouraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de tomografia capacitiva aplicado ao estudo de processos multifásicos. A pesquisa se inicia com uma revisão da literatura sobre tomografia. Uma análise através de elementos finitos é realizada de forma a oferecer dados para a otimização do sensor de capacitância e para uma análise comparativa com os resultados experimentais. A reconstrução de imagens de diversos padrões de escoamento nessa análise numérica, através do método de retro-projeção-linear, permite verificar a adaptabilidade de vários parâmetros, que contribuíram para a qualidade das imagens, recomendando sua aplicação no procedimento experimental. A parte eletrônica do sistema tomográfico inclui um transdutor de capacitância associado a um circuito de multiplexagem de sinais, que permite o chaveamento das medidas via computador. O sensor de capacitância utilizado constitui-se de um tubo de acrílico com oito eletrodos localizados na parede externa do tubo. A fração de vazio é obtida através de um sistema eletromecânico de medição. A qualidade das imagens reconstruídas a partir de testes experimentais nas composições ar-água, ar-nylon e água-nylon, em diversas frações de vazio, atesta a validade do sistema tomo gráfico desenvolvidoAbstract: This work presents the development of a capacitive tomography system to the study of multiphase processes. The research starts with a literature review about tomography. A finite element analysis is accomplished to offer data for the optimization of the capacitance sensor and for a comparative analysis with the experimental results. The image reconstruction of several flow patterns in the numerical ana1ysis through the linear-back-projection method asserts the adaptability of various parameters which have contributed to the quality of the images, attesting its application in the experimental procedures. The e1ectronic part of the tomographic system inc1udes a capacitance transducer associated to a signal multiplex circuitry, controlled by computer. The capacitance sensor consists of eight electrodes mounted circunferentially around a perspex pipe. The void fraction is obtained through an electromechanical device. The quality of the reconstructed images of experimental data in air-water, air-nylon and water-nylon compositions, for several different void fractions, attests the validity of the developed tomographic systemDoutoradoTermica e FluidosDoutor em Engenharia Mecânic