Escoamento trifásico não isotérmico em oleodutos horizontais com vazamento: modelagem e simulação.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: TAVARES, Daniela Passos Simões de Almeida.
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10249
Resumo: As redes de tubulações são consideradas a melhor opção de transporte de fluidos da industria do petróleo por longas distancias, o que incentiva o desenvolvimento de sistemas de detecção de vazamento que sejam rápidos e precisos na detecção de possíveis vazamentos ao longo destes dutos, a fim de minimizar prejuízos econômicos e ambientais. As técnicas de detecção de vazamentos disponíveis vão desde a observação visual ate a modelagem matemática através de técnicas computacionais. No presente trabalho foi avaliado a termo-fluidodinâmica do escoamento trifásico (óleo-água-gás) com vazamento. As equações de conservação de massa, momento linear e de energia para cada fase (óleo-fase continua e água e gás-fases dispersas) foram resolvidas numericamente usando o software ANSYS CFX®, com auxilio de uma malha estruturada representativa do tubo horizontal com um orifício de vazamento. Foi adotado o modelo Euleriano-Euleriano e o modelo de turbulência RNG k-e. As propriedades físico-químicas foram consideradas constantes. Com os campos de fração volumétrica, temperatura e os perfis de velocidade e pressão, foi possível avaliar a influencia do vazamento sobre o escoamento e sobre a evolução da pressão e queda de pressão com o tempo. Os resultados das simulações numéricas evidenciaram um papel importante com relação a escolha das condições de contorno no orifício de vazamento (velocidade ou pressão prescrita). A utilização da condição de pressão prescrita proporcionou resultados mais condizentes comparados com os disponibilizados na literatura.
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spelling Escoamento trifásico não isotérmico em oleodutos horizontais com vazamento: modelagem e simulação.Non-isothermal three-phase flow in horizontal leaky pipelines: modeling and simulation.Escoamento TrifásicoNão IsotérmicoDuto HorizontalVazamento - DetecçãoSimulação NuméricaCFX - SoftwareModelagem MatemáticaTécnicas ComputacionaisThree-Phase FlowNon-IsothermalHorizontal DuctLeak - DetectionNumerical SimulationMathematical ModelingComputational TechniquesEngenharia Química.As redes de tubulações são consideradas a melhor opção de transporte de fluidos da industria do petróleo por longas distancias, o que incentiva o desenvolvimento de sistemas de detecção de vazamento que sejam rápidos e precisos na detecção de possíveis vazamentos ao longo destes dutos, a fim de minimizar prejuízos econômicos e ambientais. As técnicas de detecção de vazamentos disponíveis vão desde a observação visual ate a modelagem matemática através de técnicas computacionais. No presente trabalho foi avaliado a termo-fluidodinâmica do escoamento trifásico (óleo-água-gás) com vazamento. As equações de conservação de massa, momento linear e de energia para cada fase (óleo-fase continua e água e gás-fases dispersas) foram resolvidas numericamente usando o software ANSYS CFX®, com auxilio de uma malha estruturada representativa do tubo horizontal com um orifício de vazamento. Foi adotado o modelo Euleriano-Euleriano e o modelo de turbulência RNG k-e. As propriedades físico-químicas foram consideradas constantes. Com os campos de fração volumétrica, temperatura e os perfis de velocidade e pressão, foi possível avaliar a influencia do vazamento sobre o escoamento e sobre a evolução da pressão e queda de pressão com o tempo. Os resultados das simulações numéricas evidenciaram um papel importante com relação a escolha das condições de contorno no orifício de vazamento (velocidade ou pressão prescrita). A utilização da condição de pressão prescrita proporcionou resultados mais condizentes comparados com os disponibilizados na literatura.Networks of pipelines are considered the best option for transport of fluids in the oil industry to long distances which has encouraged the development of leak detection techniques that are fast and accurate to inspect and detect quickly and accurately possible leaks over the pipeline in order to minimize economic and environmental damage. The techniques of leak detection available range from visual observation to mathematical modeling using computational techniques. The present study evaluated the thermo-fluid dynamic of threephase flow (oil-water-gas) with leakage. The equations of conservation of mass, momentum and energy for each phase (oil-continuous phase and gas and water-dispersed phase) were solved using ANSYS CFX®, using a representative structured mesh of the horizontal pipe with a leakage orifice. The Eulerian-Eulerian model and the RNG k-8 turbulence model was used. The physicochemical properties were considered constant. With the volume fraction and temperature fields, and velocity and pressure profile was possible to evaluate the influence of the leakage on the flow and on the development of pressure and pressure drop with time. The results of numerical simulations showed an important role with respect the choice of boundary conditions at the leak orifice (velocity or pressure prescribed). The use of the prescribed pressure condition gave more consistent results compared to those available in the literature.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGFARIAS NETO, Severino Rodrigues de.LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.FARIAS NETO, S. R.LIMA, A. G. 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Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10249porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-12-12T17:49:17Zoai:localhost:riufcg/10249Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-12-12T17:49:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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