Escoamento bifásico líquido-gás: previsão de gradientes de pressão com a correlação de Lockhart e Martinelli e fluidodinâmica computacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Raquel Greice Silva de
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/17630
Resumo: Agência Nacional de Petróleo - Programa de Recursos Humanos
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No. of bitstreams: 1 RGSSouza.pdf: 948108 bytes, checksum: 28b8e5d2a8d65517b90cc0cfd4558d4f (MD5) Previous issue date: 2009-02Agência Nacional de Petróleo - Programa de Recursos HumanosA correlação de Lockhart & Martinelli (1949) permite prever a queda de pressão por atrito viscoso por unidade de comprimento de tubo (ou gradiente de pressão), no escoamento isotérmico de misturas bifásicas líquido-gás em regime permanente em tubulações horizontais. Esses escoamentos são muito comuns em indústrias químicas de um modo geral bem como nas áreas de exploração de gás natural e petróleo e também em plantas de condicionamento de gás natural e refinarias de petróleo. A partir do gradiente de pressão dimensionam-se tubulações, válvulas, bombas e compressores necessários à operação e ao controle automático de tais sistemas de transporte. A hipótese básica da correlação de Lockhart & Martinelli e outras semelhantes é a de existência de equilíbrio termodinâmico entre as fases em contato. Assim não ocorreria transferência de massa entre elas durante o escoamento. Isto equivale a dizer que as fases escoariam permanentemente saturadas uma na outra. Entretanto, o fato de que num escoamento a pressão varia ao longo da tubulação, aliado ao fato de que solubilidades dependem de pressão, implica no não-equilíbrio de tais sistemas. Além disso, o escoamento de fluidos reais é sempre acompanhado de aquecimento (dissipação viscosa), o que também afeta as solubilidades mútuas das fases produzindo também desvios da pretendida condição de equilíbrio. Todas essas limitações e o próprio princípio estrutural da correlação, baseada nos gradientes de pressão a que estariam sujeitas cada fase caso escoassem sozinhas com a mesma vazão no mesmo tubo, suas previsões levam a erros de até 50 %. Em que pesem todas essas limitações, a referida correlação continua sendo muito útil para estimativas rápidas de gradientes de pressão em tais escoamentos. A existência de sofisticados códigos computacionais para a simulação de escoamento de fluidos, aliada à importância dos escoamentos bifásicos líquido-gás para indústria de petróleo e gás natural, nos motivou a estudar tais sistemas confrontando previsões de softwares comerciais de fluidodinâmica computacional e correlações empíricas de uso corrente nessa área. Mais especificamente o objetivo desse projeto final de curso foi o de comparar gradientes de pressão no escoamento bifásico líquido-gás em tubos horizontais previstos pela correlação de Lockhart e Martinelli e pelo código ANSYS CFX 11.0 disponível na UFRJ. Foram analisados os regimes borbulhado e estratificado para misturas água e ar a 25 °C, escoando em tubo com diâmetro nominal de 1 polegada.porUniversidade Federal do Rio de JaneiroUFRJBrasilEscola de QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICAGradiente de pressãoTubulaçõesCorrelação de Lockhart & MartinelliEscoamentoFluidoEscoamento bifásico líquido-gás: previsão de gradientes de pressão com a correlação de Lockhart e Martinelli e fluidodinâmica computacionalinfo: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/11422/17630/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINALRGSSouza.pdfRGSSouza.pdfapplication/pdf948108http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/17630/1/RGSSouza.pdf28b8e5d2a8d65517b90cc0cfd4558d4fMD5111422/176302023-11-30 00:04:59.998oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:04:59Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
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