Estudo numérico do transporte de óleos pesados em tubos lubrificados por água.

• Autor(a) principal: ANDRADE, Tony Herbert Freire de.
• Data de Publicação: 2008
• 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/4094
• topic: Óleos Pesados; Redução de Atrito; Escoamento Anular; Escoamento Bifásico Líquido - Líquido; Simulação Numérica; Heavy Oil; Pressure Drop; Core - Annular Flow; Liquid - Liquid Flow; Numerical Simulation; Engenharia Química

O transporte de óleos pesados e ultraviscosos é um dos principais desafios tecnológicos para a indústria de petróleo. Este fato está relacionado com a alta perda de carga ou atrito devido aos efeitos viscosos deste tipo de óleo. O presente trabalho propõe um estudo numérico do transporte de óleos pesados empregando a técnica de lubrificação parietal por água conhecida por escoamento anular ou “Core-Annular Flow” utilizando o código computacional CFX 10®. O modelo matemático considera o modelo de mistura para tratar o escoamento bifásico água-óleo pesado e ultraviscoso, bidimensional, transiente, isotérmico, assumindo regime laminar para fase óleo e turbulento para a fase água adotando o modelo k-ε. As equações diferenciais do modelo foram resolvidas numericamente pelo método dos volumes finitos, com o esquema de interpolação trilinear para os termos convectivos. Resultados da velocidade, pressão e fração volumétricas das fases são apresentados e analisados. Os resultados evidenciaram a presença de uma corrente de água nas proximidades da parede da tubulação formando uma película de água que envolve o núcleo de óleo escoando na região central da tubulação, caracterizando, assim, o escoamento anular ou “coreflow”. Como conseqüência, foi observada uma redução expressiva da perda de carga se comparado quando o óleo pesado escoa sozinho na tubulação de aproximadamente cinqüenta e nove (59) vezes, para uma razão de viscosidade entre água e óleo pesado ( 7,408 10 5 A O μ μ = × − ) em um tubo horizontal.