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CONEM 2018
X Congresso Nacional de Engenharia Mecânica
MODELO COMPUTACIONAL DO ESCOAMENTO GÁS-ÓLEO NO PADRÃO SLUG EM DUTO VERTICAL
Submission Author:
RAFAEL LEANDRO FERNANDES MELO , RN , Brazil
Co-Authors:
RAFAEL LEANDRO FERNANDES MELO, erijanio Silva, João Dehon Rocha Junior, Shyrlei Oliveira, Fernanda Silva
Presenter: RAFAEL LEANDRO FERNANDES MELO
doi://10.26678/ABCM.CONEM2018.CON18-1236
Abstract
O presente trabalho apresenta um estudo e análise de um escoamento multifásico usando simulação numérica. Na Mecânica dos Fluidos é comum se deparar com escoamentos em tubulações com apenas um único fluido e uma única fase. Na prática, por exemplo, na indústria petrolífera os escoamentos são em sua maioria fluxos que envolvem mais de um fluido, fluido acompanhado de partículas ou com diferentes fases. Esses fluxos multifásicos são caracterizados por padrões. O objeto de estudo deste projeto é o padrão Slug o qual ocorre quando se tem uma bolha de gás de diâmetro relativamente ao diâmetro da tubulação grande. A análise de simulação numérica propõe a diminuição de custos no projeto visando o ganho de tempo no e a melhoria de qualidade. Portanto, a simulação numérica para determinação do comportamento do fluxo é um método bastante eficaz para se minimizar o alto custo de experimentos. O estudo e modelagem desenvolvidos neste trabalho tiveram como principal base a abordagem VOF (Volume of Fluid). As simulações foram feitas utilizando o software ANSYS CFX a fim de se analisar os parâmetros e características hidrodinâmicas do comportamento da bolha no fluxo. Os resultados obtidos das interações dos fluidos no escoamento multifásico no padrão Slug podem descrever como as interações dos fluidos afetarão o gradiente de pressão na tubulação. A velocidade da bolha no caso simulado se mostra satisfatória na correlação empírica de Davies-Taylor. Os demais casos de 50% e 80% serviram como comparação para análise do gradiente de pressão. O aumento do diâmetro da bolha diminui o gradiente de pressão total e aumenta a parcela do gradiente de pressão devido ao atrito.
Keywords
simulação numérica, padrão slug, escoamento multifásico, gradiente de pressão, superfície livre
