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CPGEI (Doutorado): Virgínia Helena Varotto Baroncini-26/02/15

Defesa Pública de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 26/02/2015
das 09h00 até 12h00
Onde Sede Central: Sala B-205
Nome do Contato Prof. Cicero Martelli
Participantes Prof. Cicero Martelli, Dr. Orientador UTFPR
Prof. Marco José da Silva, Dr. Co-orientador UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Cicero Martelli, Dr. Presidente UTFPR
Prof. Arthur Martins Barbosa Braga, Dr. PUCRJ
Prof. Manoel Feliciano da Silva Junior, Dr. CENPES
Prof. Marcos Vinicio Haas Rambo, Dr. UFPR
Prof. Jean Carlos Cardozo da Silva, Dr. UTFPR
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Método de caracterizaçao do escoamento bifásico usando sensores de deformação em redes de bragg em fibras ópticas

Resumo: Este estudo desenvolve uma técnica para caracterizar o escoamento bifásico, utilizando sensores de deformação baseados em redes de Bragg em fibras ópticas. Esses sensores apresentam características relevantes, a pequena dimensão e a possibilidade de medição com precisão de um grande número de parâmetros em condições diversas. Devido a sua capacidade de multiplexação e versatilidade, o uso de sensores de redes de Bragg em fibra óptica mostrou ser particularmente adequado para esta aplicação. Os ensaios foram realizados em uma planta piloto de escoamento bifásico gás líquido, onde diversas condições operacionais foram geradas e analisadas. A técnica desenvolvida foi validada através de comparações com modelos termodinâmicos empíricos disponíveis na literatura e também com o sensor wire-mesh, apresentando boa concordância com os valores de referência. O estudo viabiliza a construção futura de sensores para serem empregados na obtenção de parâmetros importantes nos modelos de escoamento multifásico.
Palavras-chave: redes de Bragg em fibra óptica, escoamento bifásico, sensor de fluxo, fluxo de massa.

Method of characterizing of the two-phase flow using strain sensores in bragg gratings in optical fibers


Abstract: This study developed a technique to characterize the two phase flow using sensors Bragg grating optical fiber. These sensors have features such as small size, flexibility, allowing to accurately measure a number of parameters under adverse conditions. Due to its versatility and multiplexing capabilities, the use of sensors, Bragg gratings is particularly suitable for this application. The experimental were performed in a pilot plant air-water two-phase flow, in which various operating conditions were generated and analyzed. The technique developed was validated through comparisons with available empirical mechanical models in the literature and also with the wire-mesh sensor, showing good agreement with the reference values. The study allows for the future construction of sensors to be used in obtaining empirical parameters important in models of multiphase flow.
Keywords: Bragg grating fiber optic, two phase flow, sensor flow, mass flow

Lista de publicações:

Baroncini, V.H.V.; Martelli, C.; Patyk, R. L., et al., “Multiphase flow characterization using optical fiber Bragg gratings”, 22nd International Conference on Optical Fiber Sensors (OFS), Beijing, CHINA : October 15 a 19, 2012. Proceedings of SPIE, Volume: 8421, Article Number: 842118, doi:10.1117/12.975303.

Baroncini, V.H.V.; Martelli, C.; Patyk, R. L., et al., “Caracterização do escoamento bifásico usando sensores a redes de Bragg em fibras ópticas”, MOMAG 2012 – 15° SBMO – Simpósio Brasileiro de Micro-ondas e Optoeletrônica e o 10° CBMag – Congresso Brasileiro de Eletromagnetismo, 5 a 8 de agosto de 2012, em João Pessoa.

Baroncini, V.H.V.; Daum, H.H., Martelli, C.; Patyk, R. L., et al., “Sensor Óptico para Monitoramento do Escoamento Bifásico: Modelagem Numérica e Implementação”, MOMAG 2012 – 15° SBMO – Simpósio Brasileiro de Micro-ondas e Optoeletrônica e o 10° CBMag – Congresso Brasileiro de Eletromagnetismo, 5 a 8 de agosto de 2012, em João Pessoa.

Baroncini, V.H.V.; Martelli, C.; Patyk, R. L., et al., “Characterisation of air-water slug flow using fiber Bragg grating sensor”, ENCIT 2012 – 14th Brazilian Congress of Thermal Sciences and Engineering , November 18th 22th 2012, in Rio de Janeiro.

Zamarreño,C.R.; Martelli, C.; Baroncini,V.H.V., et al.,"Optical fiber Bragg grating mesh for multiphase flow sensing",23rd International Conference on Optical Fibre Sensors (OFS), Spain, 2 June 2014, Proceedings of SPIE, Volume. 9157, doi: 10.1117/12.2059931.

Baroncini,V.; Martelli, C.; et al ," Single and two-phase flow measurements using optical fiber Bragg gratings", Conference Paper - Bragg Gratings, Photosensitivity, and Poling in Glass Waveguides, July 27-31, 2014, in Barcelona Spain, ISBN: 978-1-55752-820-9, doi.org/10.1364/BGPP.2014.BM3D.7

Zamarreño,C.; Martelli, C.; Baroncini,V., et al ,"Two-Phase Flow Imaging by means of an 8x8 Optical Fiber Bragg Grating Grid", Conference Paper - Bragg Gratings, Photosensitivity, and Poling in Glass Waveguides, July 27-31, 2014, in Barcelona Spain, ISBN: 978-1-55752-820-9, doi.org/10.1364/BGPP.2014.BM3D.3

Zamarreno, C.R.; Martelli, C.; Baroncini, V.H.V.; dos Santos, E.N.; da Silva, M.J.; Morales, R.E.M.; Zubiate, P.; Arregui, F.J.; Matias, I.R., "Single and multi-phase flow characterization by means of an optical fiber Bragg grating grid," Lightwave Technology, Journal of , vol.PP, no.99, pp.1,1 doi: 10.1109/JLT.2015.2394788

Baroncini, V.H.V.; Martelli, C.; da Silva, M.J.; Morales, R.E.M.;, "Single and two- phase flow characterization by means of an optical fiber Bragg gratings," Sensors (submetido em 29 de setembro de 2014 e aceito em 24 de dezembro de 2014).

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