O presente trabalho realiza uma simulação numérica de um fluxo em duas fases isotérmico vertical e ascendente de ar e água em um canal anular aplicando um código de Fluidodinâmica Computacional (CFD – Computational Fluid Dynamics), ANSYS FLUENT 19.0. O trabalho utiliza um modelo de dois fluidos, correlações específicas de turbulência, com turbulência induzida por bolhas, correlações de transporte de concentração de área interfacial (IAC – Interfacial Area Concentration), além de uma correlação para ajuste do coeficiente de força de sustentação junto às paredes, por meio de uma função definida pelo usuário (UDF – User Defined Function) implementada no código CFD. Pretende-se avaliar se o código numérico proposto representa os fenômenos físicos adequadamente, comparando os resultados da simulação com dados experimentais obtidos na literatura. O canal anular adotado tem 1900 mm de comprimento e diâmetro hidráulico equivalente de 19,1 mm, sendo que o tubo externo tem diâmetro interno de 38,1 mm e o cilindro interno diâmetro de 19,1 mm. Para representar essa geometria, uma malha simétrica tridimensional foi gerada com aproximadamente 160000 elementos, após um estudo de independência de malha. Os parâmetros analisados como resultados do modelo são os perfis radiais de fração de vazio, IAC, diâmetros médios de bolhas e velocidade da fase gasosa, cada um deles tomados em duas posições axiais do canal anular.

The present work accomplishes a numerical simulation of vertical, isothermal and ascending two-phase flow of air and water in an annular channel applying a Computational Fluid Dynamics (CFD) code ANSYS FLUENT 19.0. The work uses a two-fluid model and specific correlations for turbulence, considering the Bubble-Induced Turbulence effect, Interfacial Area Concentration (IAC) transport correlations, in addition to a correlation to adjust the lift force coefficient next to the walls, through a user a User-Defined Function (UDF) implemented in the CFD code. It is intended to evaluate if the proposed numerical code represents the physical phenomena adequately by comparing the simulation results with experimental data obtained from the literature. The annular channel adopted is 1900 mm long and has a hydraulic diameter of 19.1 mm. The outer tube has an internal diameter of 38.1 mm and the inner cylinder has a diameter of 19.1 mm. To represent this geometry, a three-dimensional and symmetric mesh was generated with approximately 160000 elements, after a mesh-independence study. The parameters analyzed as results of the model are the radial void fraction profiles, IAC, average bubble diameters, and gas-phase velocity, each one of them taken in two axial positions of the annular channel.