Estudo numérico do escoamento bifásico óleo-água aplicado em duto horizontal, utilizando a técnica “core annular flow”
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12902 |
Resumo: | The high viscosity heavy oil transport is one of the main technological challenges for the oil industry, which is explained by the high loss of load caused by the friction between the oil and the pipe wall. Thus, the present work presents a numerical study for the transport of water and heavy oil in horizontal pipe with a nozzle meter, using the core annular flow technique using the commercial software ANSYS CFX 15.0. The multiphase mixture mathematical model was used for two-phase water-oil flow, 3D, transient, isothermal, with the oil flowing in laminar regime and water in turbulent regime, in which the turbulence model k - e was chosen. In this perspective, the velocity, the pressure drop and the volumetric fraction for each phase are analyzed in the results. The water surrounding the oil core flowing in the central region of the pipe was observed, reproducing the core annular flow, which resulted in a reduction in the pressure drop. The results were compared with experimental data available in the literature, and a good agreement was found between them. |
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Estudo numérico do escoamento bifásico óleo-água aplicado em duto horizontal, utilizando a técnica “core annular flow”Óleo pesadoCore-flowQueda de pressãoMedidor por bocalHeavy oilPressure dropNozzle meterCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThe high viscosity heavy oil transport is one of the main technological challenges for the oil industry, which is explained by the high loss of load caused by the friction between the oil and the pipe wall. Thus, the present work presents a numerical study for the transport of water and heavy oil in horizontal pipe with a nozzle meter, using the core annular flow technique using the commercial software ANSYS CFX 15.0. The multiphase mixture mathematical model was used for two-phase water-oil flow, 3D, transient, isothermal, with the oil flowing in laminar regime and water in turbulent regime, in which the turbulence model k - e was chosen. In this perspective, the velocity, the pressure drop and the volumetric fraction for each phase are analyzed in the results. The water surrounding the oil core flowing in the central region of the pipe was observed, reproducing the core annular flow, which resulted in a reduction in the pressure drop. The results were compared with experimental data available in the literature, and a good agreement was found between them.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqO transporte de óleo pesado é um dos principais desafios tecnológicos para a indústria petrolífera no mundo, o que se explica pela elevada perda de carga causada pelo atrito entre o óleo e a parede da tubulação. Dessa forma, o presente trabalho apresenta um estudo numérico para o transporte de água e óleo pesado em dutos horizontais com um medidor por Bocal, empregando a técnica core anular flow utilizando o software comercial ANSYS CFX 15.0. O modelo matemático multifásico de mistura foi usado para o escoamento bifásico água-óleo, 3D, transiente, isotérmico, com o óleo escoando em regime laminar e água em regime turbulento, em que foi escolhido o modelo de turbulência k – e. Nesta perspectiva, a velocidade, a queda de pressão e a fração volumétrica para cada fase são analisados nos resultados. Foi observado a água envolvendo o núcleo de óleo que escoa na região central da tubulação, reproduzindo o escoamento core flow, o que acarretou uma redução na queda de pressão. Os resultados foram confrontados com dados experimentais disponíveis na literatura, e foi verificado uma boa concordância entre os mesmos.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBMoreira, Gilberto Augusto Amadohttp://lattes.cnpq.br/4921331161781258Nilo, Priscila Farias2019-01-10T20:58:08Z2019-01-102019-01-10T20:58:08Z2017-12-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12902porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2019-01-11T06:01:06Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/12902Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2019-01-11T06:01:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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The high viscosity heavy oil transport is one of the main technological challenges for the oil industry, which is explained by the high loss of load caused by the friction between the oil and the pipe wall. Thus, the present work presents a numerical study for the transport of water and heavy oil in horizontal pipe with a nozzle meter, using the core annular flow technique using the commercial software ANSYS CFX 15.0. The multiphase mixture mathematical model was used for two-phase water-oil flow, 3D, transient, isothermal, with the oil flowing in laminar regime and water in turbulent regime, in which the turbulence model k - e was chosen. In this perspective, the velocity, the pressure drop and the volumetric fraction for each phase are analyzed in the results. The water surrounding the oil core flowing in the central region of the pipe was observed, reproducing the core annular flow, which resulted in a reduction in the pressure drop. The results were compared with experimental data available in the literature, and a good agreement was found between them. |
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