NUMERICAL SIMULATION OF TWOPHASE SLUG FLOW IN HORIZONTAL AND NEARLY HORIZONTAL PIPES

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: JOAO NEUENSCHWANDER ESCOSTEGUY CARNEIRO
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=8199@1
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Resumo: Escoamentos bifásicos no regime de golfadas são caracterizados pela alternância de pacotes de líquido e grandes bolhas de gás na tubulação, sendo associados a altas perdas de carga, além de trazer uma indesejada intermitência aos escoamentos. O desenvolvimento do regime de golfadas em tubulações horizontais se dá a partir do escoamento estratificado em decorrência de dois fatores: do crescimento natural de pequenas perturbações (por um mecanismo de instabilidade do tipo Kelvin-Helmholtz) ou devido à acumulação de líquido causada por mudanças de inclinação no perfil do duto. O presente trabalho consiste da simulação numérica do surgimento das golfadas em ambas as situações descritas acima, assim como do subseqüente desenvolvimento do escoamento neste padrão para um regime estatisticamente permanente. A previsão do escoamento é obtida utilizando-se uma formulação unidimensional baseada no Modelo de Dois Fluidos. Parâmetros médios das golfadas (comprimento, velocidade e freqüência) são comparados com estudos numéricos e experimentais da literatura, obtendo-se uma concordância bastante satisfatória, especialmente dada a simplicidade de uma formulação unidimensional.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisNUMERICAL SIMULATION OF TWOPHASE SLUG FLOW IN HORIZONTAL AND NEARLY HORIZONTAL PIPES SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE ESCOAMENTOS BIFÁSICOS NO REGIME DE GOLFADAS EM TUBULAÇÕES HORIZONTAIS E LEVEMENTE INCLINADAS 2006-02-17ANGELA OURIVIO NIECKELE55012825772lattes.cnpq.br/6935503527357767IBERE NASCENTES ALVESJOSE ROBERTO FAGUNDES NETTOANGELA OURIVIO NIECKELEIBERE NASCENTES ALVES08587025767lattes.cnpq.br/9849566822383485JOAO NEUENSCHWANDER ESCOSTEGUY CARNEIROPONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIROPPG EM ENGENHARIA MECÂNICAPUC-RioBREscoamentos bifásicos no regime de golfadas são caracterizados pela alternância de pacotes de líquido e grandes bolhas de gás na tubulação, sendo associados a altas perdas de carga, além de trazer uma indesejada intermitência aos escoamentos. O desenvolvimento do regime de golfadas em tubulações horizontais se dá a partir do escoamento estratificado em decorrência de dois fatores: do crescimento natural de pequenas perturbações (por um mecanismo de instabilidade do tipo Kelvin-Helmholtz) ou devido à acumulação de líquido causada por mudanças de inclinação no perfil do duto. O presente trabalho consiste da simulação numérica do surgimento das golfadas em ambas as situações descritas acima, assim como do subseqüente desenvolvimento do escoamento neste padrão para um regime estatisticamente permanente. A previsão do escoamento é obtida utilizando-se uma formulação unidimensional baseada no Modelo de Dois Fluidos. Parâmetros médios das golfadas (comprimento, velocidade e freqüência) são comparados com estudos numéricos e experimentais da literatura, obtendo-se uma concordância bastante satisfatória, especialmente dada a simplicidade de uma formulação unidimensional.Slug flow is a two-phase flow pattern which is characterized by the periodic presence of packs of liquid and long bubbles in the tube, associated with high pressure-drops and an often undesired intermittency in the system. The development of the slug pattern in horizontal pipes is caused by two reasons: the natural growth of small disturbancies at the interface (by a Kelvin-Helmholtz instability mechanism) or the liquid accumulation at valleys of hilly terrain pipelines with sections of different inclinations. The present work consists of the numerical simulation of the onset of slugging in both situations, as well as the subsequent development of statistically steady slug flow in the pipe. The prediction of the flow is obtained through a one- dimensional formulation based on the Two-Fluid Model. Averaged slug parameters (length, velocity and frequency) are compared with previous numerical studies and experimental correlations avaiable in the literature, and a very satisfactrory agreement is obtained, specially given the simplicity of a one dimensional formulation.FUNDAÇÃO DE APOIO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIROhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=8199@1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=8199@2porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-11-01T12:47:48Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:8199Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342019-06-18T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false
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