RESUMO -Aplicações da técnica de medida PIV (Velocimetria por Imagem de Partícula) em escoamentos dentro de equipamentos industriais, frequentemente com geometrias complexas, exige uma resolução espacial precisa no processamento de imagem. Um bom exemplo pode ser encontrado na investigação da fluidodinâmica em uma coluna de bolhas. A existência de curvaturas na coluna produz deformações locais interferindo na qualidade da medida PIV. Uma maneira de evitar esse problema é relacionar o domínio espacial com o domínio de imagem, na calibração, através de uma função de mapeamento, compensando as deformações de qualquer janela óptica ou ambientes com índices de difração diferentes. Esse trabalho tem como objetivo investigar o efeito da função de mapeamento PIV na distribuição da velocidade da fase líquida na seção de uma coluna de bolhas. Os resultados mostram uma diferença local entre a distribuição da velocidade sem e com a função de mapeamento. INTRODUÇÃOAs colunas de bolhas são amplamente usadas em processos químicos por fornecerem várias vantagens em relação à transferência de calor e de massa, por exemplo. Por ser uma técnica não intrusiva, o estudo hidrodinâmico e do comportamento das bolhas por PIV tem se tornado comum atualmente. A essência da imagem PIV é mapear precisamente a localização de cada partícula no plano de imagem (Figura 1a). O mapeamento deve ser uma função que relacione a localização tridimensional da partícula no fluido com o espaço bidimensional do plano de imagem (ADRIAN e WESTERWEEL, 2011). Idealmente, deseja-se encontrar uma função de mapeamento M tal que para um ponto qualquer X´= (X´,Y´,Z´), no plano objeto, sua localização correspondente x = (X, Y), no plano de imagem, seja determinado com precisão absoluta. Na realidade, não se pode determinar experimentalmente uma função M com um erro igual a zero para uma geometria arbitrariamente complexa. Assim, uma estimativa para a função de mapeamento, que tem uma representação analítica, é buscada. Existem várias maneiras de determinar essa função. Por exemplo, em um procedimento de calibração, pode-se utilizar o método dos mínimos quadrados para determinar um M que aproxima os dados minimizando o erro médio quadrático (SOLOFF et al, 1997).

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RESUMO -A técnica PIV (Velocimetria por Imagem de Partícula), que é utilizada para determinar o campo de velocidade de diversos escoamentos, pode ser estendida para uma configuração que permite obter o terceiro componente de velocidade (2D3C), denominada Stereo-PIV. Para a utilização desta técnica é necessário relacionar as imagens obtidas com as coordenadas do espaço físico, procedimento denominado calibração, obtendo uma função de mapeamento, que contém erros. Para diminuí-los, pode-se utilizar uma técnica chamada autocalibração, que consiste em uma correção realizada após a obtenção das imagens. Esse trabalho tem como objetivo estudar o efeito da autocalibração para Stereo-PIV na distribuição da velocidade 2D3C da fase líquida em seção de uma coluna de bolhas. Foi analisada a distribuição da velocidade sem e com a autocalibração. Os ensaios experimentais foram realizados com água e ar em uma coluna cilíndrica de acrílico com altura de 1 m e diâmetro igual a 145 mm. INTRODUÇÃOPor serem dispositivos que oferecem grandes áreas de contato entre as fases e boas características de transferência de massa e de calor, as colunas de bolhas são utilizadas como reatores multifásicos em processos que envolvem reações de fermentação, oxidação, polimerização, entre outros. Sua aplicação se estende a uma ampla gama de indústrias como química, petroquímica, biotecnológica e metalúrgica, devido a seu baixo custo de operação, simplicidade e elevada eficiência energética (Kantarci et al., 2005). As técnicas de medições por análise de imagens são de grande importância para o estudo da fluidodinâmica no interior de escoamentos multifásicos. Por se tratarem na grande maioria de sistemas não intrusivos, estas possibilitam a análise de padrões de escoamento sem a interferência do equipamento de medição no interior do equipamento. Uma destas técnicas de medição é denominada velocimetria por imagem de partícula (PIV), que permite captar imagens subsequentes e correlacioná-las a fim de obter os campos vetoriais 2D-2C (2 dimensões e 2 componentes) da área analisada. Por sua vez, esta pode ser estendida pela utilização de duas câmeras voltadas para a área de medição a partir de ângulos diferentes, formando o sistema denominado Stereo-PIV. Este consiste na análise do escoamento pela determinação da velocidade 2D-3C a partir da reconstrução da terceira componente utilizando duas projeções com ângulos diferentes Área temática: Fenômenos de Transporte e Sistemas Particulados 1

Agradeço,A Deus, pela vida e pelas bençãos que me brinda cada dia.Aos meus pais, Cayo Antonio e Sheyda Julia, pelo seu apoio e amor incondicional.A meu marido Ronald pelo carinho, sua ajuda e colaboração em cada uma das etapas deste processo.À minha Ąlha Ana Paula, quem me ensino o valor das coisas mais simples da vida, e quem é minha fonte de inspiração.A meus irmãos Camilo e Laura, por estarem sempre prestes a me ajudar e pelo seu apoio nos momentos difíceis.Ao Prof. Dr. Milton Mori, pela oportunidade de trabalhar na sua equipe, sua orientação e suporte durante o desenvolvimento deste projeto de pesquisa. Ao Dr. João Lameu, por sua colaboração no decorrer desta etapa de aprendizagem através de suas sugestões e incentivos.Ao Prof. Dr. Edvaldo Sabadini e sua equipe, em especial ao Dr. Thiago Ito, por me emprestar seu equipamento e ajudar no levantamento de alguns dados experimentais.Aos meus colegas e amigos do laboratório de Processos Químicos e Gestão empresarial (LPQGe), Nicolas, Karina, José, Daniel, Tatile, Rodrigo, Rose, Renato e Victor.À PETROBRAS pelo apoio Ąnanceiro, e à UNICAMP pela formação."A mente que se abre a uma nova ideia, jamais voltará ao seu tamanho original."