Efficiency analysis of an incompressible-flow ejector using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations and mathematical modeling. (2020)
- Authors:
- Autor USP: MARUM, VICTOR JORGE DE OLIVEIRA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMI
- Subjects: DINÂMICA DOS FLUÍDOS COMPUTACIONAL; CARBONO; DIÓXIDO DE CARBONO
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A técnica de Captura e Armazenamento de Carbono (CCS) é capaz de proporcionar reduções significativas das emissões de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Nas operações de CCS, o CO2 deve ser comprimido a altas pressões para ser reinjetado em reservatórios de hidrocarbonetos depletados por meio de equipamentos mecânicos, como, por exemplo, ejetores. No presente trabalho, um modelo matemático quase unidimensional (1D) da literatura foi utilizado para realizar uma análise teórica de um ejetor de escoamento incompressível, usando-se resultados de simulações de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) como parâmetros de input. A fim de expressar adequadamente a não uniformidade dos perfis de velocidade e de pressão nas seções do ejetor, foram empregados fatores de correção de energia cinética e de pressão nos resultados das simulações de CFD. Além disso, uma nova aproximação de eficiência é proposta incluindo estes fatores de correção. Por fim, uma análise de sensibilidade foi realizada para investigar a influência de cada componente do ejetor em seu desempenho. Os resultados mostraram que o modelo matemático da literatura apresenta boa concordância com os resultados de CFD, sendo capaz de delimitar o envelope de operação do ejetor e o seu pico de eficiência. E a nova aproximação apresentou menor desvio em relação aos resultados de CFD para valores específicos do parâmetro entrainment ratio (M). Os perfis de pressão e de velocidade indicaram que a estabilização da pressão ocorre no interior da seção de mistura e a estabilização da velocidade ocorre no interior difusor. A análise de sensibilidade indicou que a geometria do bocal afeta a curva de eficiência do ejetor para todos os valores de M, enquanto que as geometrias da câmara de sucção, da seção de mistura e do difusor impactam a curva de eficiência apenas para valores mais altos e intermediários de M.
- Imprenta:
- Data da defesa: 09.10.2020
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ABNT
MARUM, Victor Jorge de Oliveira. Efficiency analysis of an incompressible-flow ejector using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations and mathematical modeling. 2020. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-24052021-094502/. Acesso em: 04 out. 2024. -
APA
Marum, V. J. de O. (2020). Efficiency analysis of an incompressible-flow ejector using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations and mathematical modeling. (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-24052021-094502/ -
NLM
Marum VJ de O. Efficiency analysis of an incompressible-flow ejector using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations and mathematical modeling. [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-24052021-094502/ -
Vancouver
Marum VJ de O. Efficiency analysis of an incompressible-flow ejector using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations and mathematical modeling. [Internet]. 2020 ;[citado 2024 out. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3134/tde-24052021-094502/
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