ESTUDO DE MOVIMENTAÇÃO DE CORRENTE MULTIFÁSICA EM TUBOS UTILIZANDO FERRAMENTA CFD

ESTUDO DE MOVIMENTAÇÃO DE CORRENTE MULTIFÁSICA EM TUBOS UTILIZANDO FERRAMENTA CFD

SIQUEIRA, F. C. S.; FARIAS, I. S.; MORAES JR, D.; VIANNA JR, A. S.

Artigo:

A descoberta de petróleo na camada do Pré-Sal fez com que a Petrobras invista cerca de 240 bilhões de dólares. Por isso, o estudo de transporte água-óleo é de grande importância. O objetivo aqui é estudar uma corrente água-óleo em um tubo reto e em uma curva, com o intuito de gerar perfis de velocidades, pressões e densidades. Para as simulações desenvolvidas são considerados fluxo 2D, escoamento turbulento, isotérmico, incompressível e no estado estacionário. Foi realizado o estudo da convergência de malha. Os resíduos globais para pressão e velocidade caem pelo menos 2 ordens de grandeza. O modelo utilizado para representar a interação entre as fases foi o IPSA, que resolve as equações de Navier-Stokes para cada fase. A turbulência foi modelada utilizando o k-ε padrão e o k-ω. As densidades geradas nas simulações em CFD foram comparadas visualmente com os resultados experimentais obtidos em trabalho anterior para fluxo core-flow. As simulações podem ser consideradas como pré-validadas.

A descoberta de petróleo na camada do Pré-Sal fez com que a Petrobras invista cerca de 240 bilhões de dólares. Por isso, o estudo de transporte água-óleo é de grande importância. O objetivo aqui é estudar uma corrente água-óleo em um tubo reto e em uma curva, com o intuito de gerar perfis de velocidades, pressões e densidades. Para as simulações desenvolvidas são considerados fluxo 2D, escoamento turbulento, isotérmico, incompressível e no estado estacionário. Foi realizado o estudo da convergência de malha. Os resíduos globais para pressão e velocidade caem pelo menos 2 ordens de grandeza. O modelo utilizado para representar a interação entre as fases foi o IPSA, que resolve as equações de Navier-Stokes para cada fase. A turbulência foi modelada utilizando o k-ε padrão e o k-ω. As densidades geradas nas simulações em CFD foram comparadas visualmente com os resultados experimentais obtidos em trabalho anterior para fluxo core-flow. As simulações podem ser consideradas como pré-validadas.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1677-18101-180029

Referências bibliográficas

• [1] FARIAS, I. S., Determinação teórica e experimental do ponto de operação de uma unidade de bombeamento com escoamento monofásico e bifásico (água-óleo), IPT, São Paulo, 2013.
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• [3] SOUZA, J. F. A. Uma revisão sobre turbulência e sua modelagem. Revista Brasileira de Geofísica. v. 29, p. 21-41, 25 mar. 2010.
• [4] VARA, R. M. O. Hidrodinâmica do Escoamento Bifásico Óleo Pesado - Água em um Tubo Horizontal. Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual de Campinas, 2001.

Como citar:

SIQUEIRA, F. C. S.; FARIAS, I. S.; MORAES JR, D.; VIANNA JR, A. S.; "ESTUDO DE MOVIMENTAÇÃO DE CORRENTE MULTIFÁSICA EM TUBOS UTILIZANDO FERRAMENTA CFD", p-6170-6177. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1677-18101-180029