Modelagem e simulação de uma bomba multifásica de duplo parafuso com recirculação interna (2016)
- Authors:
- Autor USP: DUQUE, JOSE LUIS GERARDO RAMIREZ - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: TRANSFERÊNCIA DE CALOR; EXPANSÃO DO CALOR; FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA; BOMBAS DE CALOR
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: As crescentes exigências sobre o desempenho de sistemas de bombeamento multifásico combinadas aos aspectos relacionados com a maior disponibilidade operacional desses sistemas, bem como as futuras condições de funcionamento atingindo pressões perto de 150 bar, destacam a importância de desenvolver modelos matemáticos precisos para prever o comportamento do desempenho nestes equipamentos. Nesta tese foi aperfeiçoado o modelo termo-hidráulico de uma bomba multifásica de tipo duplo parafuso desenvolvido por Nakashima (2005) e foram incluídos os efeitos da abertura gradual da última câmara, recirculação de líquido entre a sucção e descarga, transferência de calor através do liner e expansão térmica. Uma vez fornecidos os dados geométricos da bomba e as suas condições de operação, é possível calcular os parâmetros de desempenho mais importantes, como: eficiência volumétrica, vazão de sucção e refluxo, potência consumida e distribuição de pressão e temperatura. As equações implementadas foram desenvolvidas a partir dos balanços de massa e energia nas câmaras, tendo em conta a geometria da bomba e a variação das fendas durante sua operação. As rotinas e métodos necessários para a sua solução numérica foram implementadas utilizando programação orientada a objetos (C++). Os resultados fornecidos pelo modelo aperfeiçoado foram comparados com dados experimentais da literatura e uma boa concordância foi encontrada na faixa de até 95 % FVG, nos casos estudados, para bombas com e sem tecnologia de recirculação. Devido à complexidade dos fenômenos físicos envolvidos durante a operação da bomba, o impacto de cada um dos efeitos incorporados nos cálculos do modelo foi avaliado e discutido individualmente.Assim, foi demonstrada a grande influencia da recirculação, da abertura gradual da câmara de descarga e da expansão térmica nos cálculos dos parâmetros de operação mais importantes da bomba. Além disso, a transferência de calor pode ser considerada desprezível, já que seu valor é baixo quando comparado com a potência fornecida pela bomba e, portanto, não influencia os balanços de energia que determinam os estados termodinâmicos das câmaras. No entanto, esse efeito é necessário para calcular a distribuição de temperatura da bomba e a expansão térmica nos parafusos e no liner.
- Imprenta:
- Data da defesa: 09.09.2016
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ABNT
RAMIREZ DUQUE, José Luis Gerardo. Modelagem e simulação de uma bomba multifásica de duplo parafuso com recirculação interna. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-09122016-104642/. Acesso em: 10 out. 2024. -
APA
Ramirez Duque, J. L. G. (2016). Modelagem e simulação de uma bomba multifásica de duplo parafuso com recirculação interna (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-09122016-104642/ -
NLM
Ramirez Duque JLG. Modelagem e simulação de uma bomba multifásica de duplo parafuso com recirculação interna [Internet]. 2016 ;[citado 2024 out. 10 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-09122016-104642/ -
Vancouver
Ramirez Duque JLG. Modelagem e simulação de uma bomba multifásica de duplo parafuso com recirculação interna [Internet]. 2016 ;[citado 2024 out. 10 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-09122016-104642/
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