Sensor termal para medição de velocidade

Sensor termal para medi¸˜o de velocidade ca
A. Plucenio ∗ Department of Automation and Systems, Federal University of Santa Catarina, Florian´polis, Brazil (e-mail:[e-mail]) o
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Abstract: Keywords: gas-lift simulation, gas-lift control. 1. INTRODUCTION O funcionamento do sistema de medi¸˜o de velocidade ca baseia-se na medi¸˜o da potˆncia el´trica necess´ria para ca e e a manter uma termoresistˆncia a uma temperatura acima e da temperatura do fluido. Para isso s˜o utilizadas duas a termoresistˆncias. Uma que fica inserida no centro e outra e que fica na parede do duto. Sup˜e-se que a termoresistˆncia o e que fica na parede do duto esteja na temperatura do fluido e que a potˆncia el´trica por ela dissipada seja desprezivel. e e Ja a termoresistˆncia que esta no centro do duto recebe e potˆncia el´trica que ´ convertida em calor mas tamb´m e e e e perde calor para o escoamento. somente para o fluido, pode se fazer o seguinte balan¸o c t´rmico para um intervalo de tempo igual a ∆t. e (P (t) − U As (T (t) − Ta )) ∆t = ms c∆T, ou (1) U As 1 U As ∆T =− T (t) + P (t) + Ta ∆t ms c ms c ms c No limite para ∆t → 0, tem-se U As 1 U As dT =− T (t) + P (t) + Ta dt ms c ms c ms c (3) (2)

Volume de controle

perfil de velocidade esc. laminar

A equa¸˜o 3 mostra a dinˆmica da temperatura do sensor ca a frente a entrada P (t) e a perturba¸˜o Ta . O coeficiente ca de convec¸˜o U est´ relacionado com a geometria do ca a sistema, as propriedades e velocidade do fluido. O numero de Nusselt e uma relacao entre o gradiente de temperatura no fluido imediatamente em contato com a superficie e o gradiente de temperatura de referencia (T −T∞ )/L. E uma medida conveniente do coeficiente de transmissao de calor por convec¸˜o. ca n m Nu = CRe Pr , onde (4) n u u Re N´mero de Reynolds Pr N´mero de Prandtl Os valores das contantes C, n e m devem ser determinadas experimentalmente e s˜o caracter´ a ısticas do escoamento. O N´mero de Nusselt esta relacionado diretamente com o u