Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17814
Tipo de Documento: | Dissertação |
Título: | Fluidodinâmica computacional (CFD) aplicada a escoamento Core Annular Flow através de dutos horizontais e curvados |
Autor(es): | Silva, Ingrid Everlice Gomes da |
Data do documento: | 30-Ago-2022 |
Orientador: | Silva, Gabriel Francisco da |
Resumo: | Nos últimos anos houve um aumento exponencial no consumo de petróleo mundialmente, o que ocasionou um crescente esgotamento das principais reservas de óleo leve e de reservas onshore. Diante desse crescimento, direcionou-se uma grande parte dos estudos para a reserva de óleo de alta viscosidade, bem como reservas offshore. Porém, um dos principais empecilhos é o transporte do petróleo, pois, isso requer estudos avançados para não ocorrer incrustamento do óleo nas paredes do duto, surgindo assim a necessidade de novas pesquisas voltadas para o carreamento de óleos viscosos, visto que uma soma dos que são explotados no Brasil são de um baixo grau API, sendo assim, de alta viscosidade. Uma técnica viável para esse tipo de escoamento é o “Core Annular flow”, em que uma fina camada de água escoa na parede do duto enquanto o óleo escoa na região central. Deste modo, o presente trabalho apresenta uma simulação do transporte de óleo e de água pelo método Core Annular flow via software ANSYS FLUENT®. Na realização da simulação, foi utilizado um modelo de escoamento bifásico água-óleo, sendo regime laminar para a fase oleosa e turbulento para a fase aquosa, adotando o modelo de interface VOF model e o modelo de turbulência k−ε. Os resultados obtidos na simulação foram comparados ao artigo de Haoyu Li, et al., (2021) para avaliar o ajuste do modelo matemático e o desenvolvimento do escoamento Core flow em um software de fluidodinâmica computacional pouco utilizado na previsão do escoamento anular. Os resultados mostraram a formação do padrão de escoamento anular assim como observado no artigo de Haoyu Li, et al., (2021) e que a inclinação da tubulação é uma propriedade importante que pode levar a mudança do padrão de escoamento. |
Abstract: | In recent years there has been an exponential increase in oil consumption worldwide, which has caused the increasing depletion of the main light oil reserves and onshore reserves. In view of this growth, a large part of the studies was directed to the reserve of high viscosity oil, as well as offshore reserves. However, one of the main obstacles is the transport of oil, as this requires advanced studies to avoid oil encrustation on the walls of the pipeline, thus creating the need for new research aimed at carrying viscous oils, since a sum of those are exploited in Brazil are of a low API grade, therefore, of high viscosity. A viable technique for this type of flow is the “Core Annular flow”, in which a thin layer of water flows on the duct wall while the oil flows in the central region. Thus, the present work presents a simulation of oil and water transport by the Core Annular flow method via ANSYS FLUENT® software. In carrying out the simulation, a two-phase water-oil flow model was used, with a laminar regime for the oil phase and turbulent for the aqueous phase, adopting the interface model VOF model and the turbulence model k−ε. The results obtained in the simulation were compared to the article by Haoyu Li, et al., (2021), to evaluate the fit of the mathematical model and the development of the Core flow in a computational fluid dynamics software little used in the prediction of annular flow. The results showed the formation of the annular flow pattern as observed in the article by Haoyu Li, et al., (2021) and that the slope of the pipe is an important property that can lead to a change in the flow pattern. |
Palavras-chave: | Engenharia química Escoamento bifásico Fluidodinâmica computacional Modelos matemáticos ÓIeo Viscosidade Escoamento bifásico Escoamento anular Escoamento óleoágua Simulação CFD Two-phase flow Annular flow Oil-water flow CFD simulation Core annular flow Oil Viscosity |
área CNPQ: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Idioma: | por |
Sigla da Instituição: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
Programa de Pós-graduação: | Pós-Graduação em Engenharia Química |
Citação: | SILVA, Ingrid Everlice Gomes da. Fluidodinâmica computacional (CFD) aplicada a escoamento Core Annular Flow através de dutos horizontais e curvados. 2022. 61 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2022. |
URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17814 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
INGRID_EVERLICE_GOMES_SILVA.pdf | 1,78 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.