Simulação da dinâmica não isotérmica do escoamento de gás natural
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Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/18608 |
Resumo: | O escoamento de gás em redes de gasodutos é inerentemente dinâmico, dado os frequentes distúrbios nas condições de operação do gasoduto. Portanto, os trabalhos que assumem a validade da hipótese do estado estacionário não podem ser usados em diversas aplicações transientes. Assume-se também que as propriedades do gás (densidade, calor específico, condutividade térmica e composição) permanecem constantes durante o escoamento. Entretanto, deve-se notar que a densidade do gás exerce um efeito direto sobre a velocidade do gás e sobre os cálculos de perda de carga. Adicionalmente, sabe-se que o gás natural é uma mistura complexa de hidrocarbonetos, cuja composição está sujeita a flutuações naturais e dependem das condições de alimentação. A modificação da composição do gás certamente afeta as propriedades do fluido. Finalmente, os efeitos da transferência de calor são geralmente desprezados durante a modelagem das redes de gasodutos, que podem levar a severas limitações do modelo quando há variações nas temperaturas do ambiente e na temperatura de operação no transporte do gás natural. Modelos dinâmicos de gasodutos têm sido recentemente propostos por diferentes autores e resolvidos numericamente. Porém, em todos estes casos, algumas limitações do modelo já citadas foram introduzidas dentro das suas propostas. Por esta razão, o principal objetivo deste trabalho é a apresentação de um modelo matemático rigoroso para representar o escoamento não isotérmico do gás natural em gasodutos e um estudo de reconciliação de dados para aplicação em tempo real. O Modelo baseia-se nos balanços de massa, energia e quantidade de movimento e na determinação rigorosa das propriedades do gás ao longo do escoamento. |
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Portanto, os trabalhos que assumem a validade da hipótese do estado estacionário não podem ser usados em diversas aplicações transientes. Assume-se também que as propriedades do gás (densidade, calor específico, condutividade térmica e composição) permanecem constantes durante o escoamento. Entretanto, deve-se notar que a densidade do gás exerce um efeito direto sobre a velocidade do gás e sobre os cálculos de perda de carga. Adicionalmente, sabe-se que o gás natural é uma mistura complexa de hidrocarbonetos, cuja composição está sujeita a flutuações naturais e dependem das condições de alimentação. A modificação da composição do gás certamente afeta as propriedades do fluido. Finalmente, os efeitos da transferência de calor são geralmente desprezados durante a modelagem das redes de gasodutos, que podem levar a severas limitações do modelo quando há variações nas temperaturas do ambiente e na temperatura de operação no transporte do gás natural. Modelos dinâmicos de gasodutos têm sido recentemente propostos por diferentes autores e resolvidos numericamente. Porém, em todos estes casos, algumas limitações do modelo já citadas foram introduzidas dentro das suas propostas. Por esta razão, o principal objetivo deste trabalho é a apresentação de um modelo matemático rigoroso para representar o escoamento não isotérmico do gás natural em gasodutos e um estudo de reconciliação de dados para aplicação em tempo real. O Modelo baseia-se nos balanços de massa, energia e quantidade de movimento e na determinação rigorosa das propriedades do gás ao longo do escoamento.porUniversidade Federal do Rio de JaneiroUFRJBrasilEscola de QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICAGás naturalModelo matemáticoGasodutosInstrumentos de mediçãoControle de processosSimulação da dinâmica não isotérmica do escoamento de gás naturalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/18608/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINALFBCordeiro_compressed.pdfFBCordeiro_compressed.pdfprojeto finalapplication/pdf1136010http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/18608/1/FBCordeiro_compressed.pdf048ae378233fa45d243b9dea5daafc44MD5111422/186082023-11-30 00:05:13.2oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:05:13Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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