Transporte multifásico não isotérmico de óleo pesado, água e ar em tubo horizontal via core-flow: modelagem e simulação.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: GADELHA, Antonio José Ferreira.
Data de Publicação: 2011
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/10243
Resumo: O transporte de óleo pesado e ultraviscoso empregando a técnica "coreannular flow" vem se destacando ultimamente, por proporcionar grande redução da perda de carga durante o escoamento. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo estudar numericamente o escoamento trifásico óleo pesado-água-gás, não isotérmico, em duto horizontal, considerando os efeitos gravitacional e de arraste, utilizando-se da técnica "core-flow" e do software comercial ANSYS CFX®. Adotou-se o modelo de turbulência K -Z padrão, o modelo de mistura para o par água-óleo e o modelo de partícula para os pares óleo-gás e água-gás. Resultados dos campos de pressão, velocidade, temperatura e fração volumétrica das fases presentes, bem como da perda de carga ao longo do duto são apresentados e discutidos. Verificou-se que a presença da fase gasosa e a variação de temperatura afetam o comportamento do escoamento anular e a queda de pressão. Resultados numéricos da queda de pressão no duto são comparados com dados disponibilizados na literatura e uma boa concordância foi obtida.
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spelling Transporte multifásico não isotérmico de óleo pesado, água e ar em tubo horizontal via core-flow: modelagem e simulação.Non-isothermal heavy oil, water and air multiphase transport in horizontal pipe via core-flow: modeling and simulation.Óleos PesadosCalorEscoamento TrifásicoSimulação NuméricaCFXCore-Flow - TécnicaANSYS CFX® - Software ComercialHeavy OilsHeatThree-Phase FlowNumerical SimulationCore-Flow - TechniqueANSYS CFX® - Commercial SoftwareEngenharia Química.O transporte de óleo pesado e ultraviscoso empregando a técnica "coreannular flow" vem se destacando ultimamente, por proporcionar grande redução da perda de carga durante o escoamento. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo estudar numericamente o escoamento trifásico óleo pesado-água-gás, não isotérmico, em duto horizontal, considerando os efeitos gravitacional e de arraste, utilizando-se da técnica "core-flow" e do software comercial ANSYS CFX®. Adotou-se o modelo de turbulência K -Z padrão, o modelo de mistura para o par água-óleo e o modelo de partícula para os pares óleo-gás e água-gás. Resultados dos campos de pressão, velocidade, temperatura e fração volumétrica das fases presentes, bem como da perda de carga ao longo do duto são apresentados e discutidos. Verificou-se que a presença da fase gasosa e a variação de temperatura afetam o comportamento do escoamento anular e a queda de pressão. Resultados numéricos da queda de pressão no duto são comparados com dados disponibilizados na literatura e uma boa concordância foi obtida.Ultra viscous heavy oil transport by using the core-annular flow technique has been used in present day, providing a large reduction of pressure drop during flow. In this sense, the purpose of this work is to study numerically the non-isothermal, three phase flow (heavy oil-water-gas), in horizontal pipe, taking into account the effects of gravity and drag, by using the core-flow technique and the commercial package ANSYS® CFX. It was adopted the standard K -S turbulence model, mixture model for the water-oil interactions and particle model for gas-oil and water-gas interactions. Results of the pressure, velocity, temperature and volume fraction distribution of the phases and the pressure drop along the pipe are presented and discussed. It was observed that the presence of gas phase and temperature variation affect the behavior of the annular flow and pressure drop. The numerical results of pressure drop along the pipe are compared with the data available in the literature and good concordance was verified.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGFARIAS NETO, Severino Rodrigues de.LIMA, Antônio Gilson Barbosa de.LIMA, Antônio Gilson Barbosa de.FARIAS NETO, S. R.LIMA, A. G. B.http://lattes.cnpq.br/5029314237107938http://lattes.cnpq.br/4527387699298544CRIVELARO, Kelen Cristina Oliveira.OLIVEIRA, Laércio Gomes de.GADELHA, Antonio José Ferreira.2011-092019-12-17T11:44:29Z2019-12-172019-12-17T11:44:29Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10243GADELHA, Antonio José Ferreira. Transporte multifásico não isotérmico de óleo pesado, água e ar em tubo horizontal via core-flow: modelagem e simulação. 2011. 94 f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Química), Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10243porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-12-09T19:21:44Zoai:localhost:riufcg/10243Biblioteca 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:48512022-12-09T19:21:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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