Estudo experimental e numérico do escoamento estratificado óleo-viscoso/água (2019)
- Authors:
- Autor USP: BOCHIO, GUSTAVO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- DOI: 10.11606/T.18.2019.tde-11112021-111526
- Subjects: INDÚSTRIA PETROQUÍMICA; ESCOAMENTO BIFÁSICO; DINÂMICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL
- Keywords: Escoamento estratificado; Óleo-água; Modelo unidimensional
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O escoamento estratificado óleo-água é de grande interesse para a indústria de petróleo, pois é comumente observado em oleodutos e poços direcionais. Nos últimos anos, diversos trabalhos surgiram, com o intuito de analisar esse tipo de escoamento, seja através de dados experimentais ou de modelos uuméricos. Contudo poucos deles focam suas análises no escoamento de líquidos com alta razão de viscosidade. Outro ponto importante é o fato que fenómenos dinâmicos comuns nesse escoamento, como a formação de ondas interfaciais e entranhamento de gotas são difíceis de modelar e motivo de estudo recorrente na área. Nesse contexto, este trabalho avalia o escoamento estratificado de óleo viscoso e água através de três abordagens distintas e complementares: experimentos, modelagem unidimensional e modelagem tridimensional utilizando técnicas de CFD. Os dados experimentais são utilizados para a validação e fechamento de correlações usadas nos modelos numéricos. A modelagem unidimensional baseia-se em um modelo da literatura, desenvolvido para escoamentos estratificados ondulados e adiciona a ele efeitos do eutrauhameiito, através de alterações na equação de quantidade de movimento e nas propriedades médias dos fluidos. As simulações em CFD, com a técnica "Volume-of-fluid (VOF)", tentam capturar os fenómenos dinâmicos associados a escoamentos estratificados ondulados e com mistura na interface e determinar parâmetros locais do escoamento, que não podem ser obtidos através da modelagem unidimensional simplificada. Através dos dados experimentais foi possível levantar dados de distribuição de fases, fração volumétrica, perda de carga, características interfaciais e fatores de entranhamento. Os resultados dos modelos indicam vantagem na utilização de CFD frente ao modelo unidimensional para escoamentos estratificados liso e ondulado, principalmente utilizando simulações de grandes escalas para a turbulência. Para opadrão estratificado com mistura na interface, tanto o modelo em CFD quanto a modelagern unidimensional padrão mostraram-se incapazes em capturar todas as nuances do escoamento, contudo o novo modelo unidimensional proposto mostra bons resultados para a análise desse padrão de escoamento e é uma modelagem promissora que precisa ser testada mais a fundo.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
- Data da defesa: 25.11.2019
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
BOCHIO, Gustavo. Estudo experimental e numérico do escoamento estratificado óleo-viscoso/água. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-11112021-111526/. Acesso em: 19 set. 2024. -
APA
Bochio, G. (2019). Estudo experimental e numérico do escoamento estratificado óleo-viscoso/água (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-11112021-111526/ -
NLM
Bochio G. Estudo experimental e numérico do escoamento estratificado óleo-viscoso/água [Internet]. 2019 ;[citado 2024 set. 19 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-11112021-111526/ -
Vancouver
Bochio G. Estudo experimental e numérico do escoamento estratificado óleo-viscoso/água [Internet]. 2019 ;[citado 2024 set. 19 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-11112021-111526/ - Estudo numérico do efeito de blocagem hidrodinâmica em um túnel de cavitação sobre o escoamento ao redor de um submarino
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.18.2019.tde-11112021-111526 (Fonte: oaDOI API)
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