Estudo comparativo do escoamento de fluidos não newtonianos via fluidodinâmica computacional e modelos empíricos

• Autor(a) principal: Bentevenga, Alana Nascimento da Silva
• Data de Publicação: 2022
• Outros Autores: Teodósio, Nathália do Nascimento
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/24620
• topic: Escoamento não newtoniano; fluidodinâmica computacional; queda de pressão; Escoamento de fluidos; Fluidodinâmica computacional; Fluido de perfuração; Fluido newtoniano; Computational fluid dynamics; non newtonian flow; pressure drop

Fluidos não newtonianos são comumente empregados na indústria petrolífera e apresentam comportamento reológico complexo ainda pouco conhecido quando comparado aos fluidos newtonianos. A falta de conhecimento sobre suas propriedades e sobre os parâmetros envolvidos nos processos em que participam podem levar a consequências em quesitos operacionais e de segurança, como o inadequado carreamento de sólidos durante a perfuração de poços, realizado com a utilização de fluidos de perfuração. O presente estudo teve como objetivo estudar, por meio de fluidodinâmica computacional, fluidos não newtonianos e os modelos que podem ser utilizados para previsão de seu comportamento, em específico para fluidos de perfuração, além de avaliar a precisão de equações empíricas. Estes estudos tiveram como foco a coleta de dados para quedas de pressão em diferentes vazões de escoamento em um tubo liso e em um tubo liso seguido de um joelho de 90°. Os resultados obtidos mostraram quedas de pressão para o tubo liso com erros relativamente baixos entre os métodos analíticos e computacionais, variando entre 0,204% e 15,77% nos fluidos não newtonianos, e erros altos para o caso do joelho, ultrapassando 1000% na velocidade de 10,8 m/s para o fluido de potência. Portanto, concluiu-se que em geometrias tubulares as equações apresentam grau de precisão alto o suficiente para servirem como estimativa, porém no acidente seria necessária a aplicação de outro método para obtenção de resultados precisos, como CFD ou procedimentos experimentais