Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Julio César Santos Sales de, 1971-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639077
Resumo: Orientador: Marcelo Souza de Castro
id UNICAMP-30_1cfe547334ecb5b4ada3f1e88634d964
oai_identifier_str oai::1129078
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontaisTheoretical study of the mixture viscosity and mixture friction factor applied to dispersed flows of oil-water in horizontal tubesEscoamento multifásicoViscosidadeFator de atritoTransição de fase líquido-líquidoDispersãoMultiphase flowViscosityFrictional resistence (Hydrodynamics)Transition of phaseDispersionOrientador: Marcelo Souza de CastroDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: O escoamento multifásico está intimamente ligado à realidade do dia a dia das pessoas. Pode-se observá-lo tanto em condições naturais como chuvas, correntes marítimas, ventanias ou mesmo exercendo funções em nossos corpos, como sistema circulatório e pulmonar, onde o plasma do sangue circula aminoácidos, proteínas, oxigênio entre outros para diferentes células e sistemas como o hormonal, digestivo e excretor. Em muitas oportunidades, nem sempre se nota a sua presença e como este está relacionado com a física, porém, seus princípios agem continuamente em nossas vidas. Por outro lado, conforme desenvolvem-se novos processos de produção, cada vez mais, o escoamento multifásico é parte essencial na indústria, atuando em diversos segmentos como, por exemplo, mineradoras, petrolíferas, farmacêuticas, automobilísticas entre muitas outras. Com foco na indústria do petróleo, de acordo com as novas demandas e atento às condições de escoamento (líquido-líquido), ligados principalmente em aplicações offshore de campos maduros, estudos tornam-se cada vez mais necessários, com o propósito de compreender e mapear o comportamento do escoamento de diferentes óleos. Indo de encontro com esta realidade, o dimensionamento dos equipamentos está intrinsecamente ligado ao entendimento do escoamento multifásico desejado, permitindo maximizar a produtividade e reduzir os custos operacionais. Este estudo analisa dados experimentais da literatura (Castro, 2013, Rodriguez, 2009 e 2014 e Bulgarelli, 2018), com o objetivo de comparar o gradiente de pressão obtido em laboratório com os cálculos teóricos em função de duas abordagens teóricas, o fator de atrito da mistura e a viscosidade aparente. Para os cálculos de viscosidade aparente da mistura são considerados inúmeros autores e aplicados suas correlações matemáticas. Para o modelo de fator de atrito da mistura é considerado apenas o modelo de Rusche e Issa (2000), que relaciona o fator de atrito da mistura a partir do fator de atito monofásico da fase contínua. Em sequência é proposta uma equação de viscosidade aparente e uma de fator de atrito da mistura com o objetivo de prever o comportamento do gradiente de pressão para todas as faixas de teor de água. Por fim, as melhores equações para a previsão do gradiente de pressão são apresentadas neste trabalho. Palavras Chave: Escoamento multifásico, fator de atrito bifásico, viscosidade aparente, gradiente de pressão e fração de águaAbstract: Multiphase flow is closely linked to people's everyday reality. It can be observed in natural conditions such as rain, sea currents, windstorms or even performing functions in our bodies, such as the circulatory and pulmonary system, where the blood plasma circulates amino acids, proteins, oxygen among others to different cells and systems such as the hormonal, digestive and excretory. On many occasions, one does not always notice its presence and how it is related to physics, but its principles act continuously in our lives. On the other hand, as new production processes develop, increasingly, multiphase flow is an essential part of the industry, operating in various segments such as mining, oil, pharmaceutical, automotive and many others. With a focus on the petroleum industry, in accordance with the new demands and attentive to the flow conditions (liquid-liquid), mainly related to offshore applications of mature fields, studies are becoming increasingly necessary in order to understand and map. the flow behavior of different oils. Meeting this reality, equipment sizing is intrinsically linked to understanding the desired multiphase flow, allowing to maximize productivity and reduce operating costs. This study proposes to analyze experimental data from the literature (Castro, 2013, Rodriguez, 2009 and 2014 and Bulgarelli, 2018), in order to compare the pressure gradient obtained in the laboratory with the theoretical calculations as a function of two theoretical approaches, the factor of friction of the mixture and apparent viscosity. For calculations of apparent viscosity of the mixture, many authors will be considered and applied their mathematical correlations to understand its positive and negative aspects. For the mixture friction factor model, only the Rusche and Issa (2000) model that relates the mixture friction factor from the single phase will be considered. In sequence, we will propose both an apparent viscosity and a friction factor equation of the mixture in order to predict the pressure gradient behavior for all water content ranges. Finally, the best equations for predicting the pressure gradient will be suggested. Key Word: Multiphase flow, mixture friction factor, apparent viscosity, pressure gradient and water cutMestradoTérmica e FluídosMestre em Engenharia MecânicaCAPES33003017[s.n.]Castro, Marcelo Souza de, 1986-Gonçalves, Rogerio dos SantosNascimento, Francisco Júlio doUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASOliveira, Julio César Santos Sales de, 1971-20192019-02-05T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (134 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639077OLIVEIRA, Julio César Santos Sales de. Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais. 2019. 1 recurso online (134 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639077. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1129078Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-06-30T19:31:38Zoai::1129078Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-06-30T19:31:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais
Theoretical study of the mixture viscosity and mixture friction factor applied to dispersed flows of oil-water in horizontal tubes
title Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais
spellingShingle Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais
Oliveira, Julio César Santos Sales de, 1971-
Escoamento multifásico
Viscosidade
Fator de atrito
Transição de fase líquido-líquido
Dispersão
Multiphase flow
Viscosity
Frictional resistence (Hydrodynamics)
Transition of phase
Dispersion
title_short Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais
title_full Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais
title_fullStr Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais
title_full_unstemmed Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais
title_sort Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais
author Oliveira, Julio César Santos Sales de, 1971-
author_facet Oliveira, Julio César Santos Sales de, 1971-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Castro, Marcelo Souza de, 1986-
Gonçalves, Rogerio dos Santos
Nascimento, Francisco Júlio do
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Oliveira, Julio César Santos Sales de, 1971-
dc.subject.por.fl_str_mv Escoamento multifásico
Viscosidade
Fator de atrito
Transição de fase líquido-líquido
Dispersão
Multiphase flow
Viscosity
Frictional resistence (Hydrodynamics)
Transition of phase
Dispersion
topic Escoamento multifásico
Viscosidade
Fator de atrito
Transição de fase líquido-líquido
Dispersão
Multiphase flow
Viscosity
Frictional resistence (Hydrodynamics)
Transition of phase
Dispersion
description Orientador: Marcelo Souza de Castro
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
2019-02-05T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639077
OLIVEIRA, Julio César Santos Sales de. Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais. 2019. 1 recurso online (134 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639077. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639077
identifier_str_mv OLIVEIRA, Julio César Santos Sales de. Estudo teórico de modelos de viscosidade de mistura e fator de atrito de mistura aplicados a escoamentos óleo-água dispersos em tubulações horizontais. 2019. 1 recurso online (134 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639077. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1129078
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (134 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189161546022912

Registros relacionados