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Title: Hidrodinâmica do escoamento trifásico de óleo, água e gás em dutos cilíndricos de seção transversal elíptica.
Other Titles: Hydrodynamics of three-phase oil, water and gas flow in cylindrical ducts of elliptical cross section.
???metadata.dc.creator???: RAMOS, Renata Pereira.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: FARIAS NETO, Severino Rodrigues de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: ANDRADE, Tony Herbert Freire de.
Keywords: Duto Elíptico;Fluent;Simulação Numérica;Hidrodinâmica - Escoamento Trifásico;Engenharia Mecânica;Elliptical Pipe;Numerical Simulation;Hydrodynamics - Three Phase Flow;Cylindrical ducts - Oil, Water and Gas;Mechanical Engineering;Dutos Cilindricos - Óleo. Água e Gás
Issue Date: 27-Feb-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: RAMOS, R. P. Hidrodinâmica do escoamento trifásico de óleo, água e gás em dutos cilíndricos de seção transversal elíptica. 2019. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019.
???metadata.dc.description.resumo???: O meio mais econômico e seguro de movimentação de fluidos da indústria do petróleo são os dutos, por isso, estes são considerados um dos meios mais eficientes de escoamento de produção entre regiões produtoras, plataformas, refinarias, terminais marítimos, parques de estocagem e centros consumidores. No cenário da indústria do petróleo, principalmente na exploração em águas profundas, surge a preocupação com respeito aos custos operacionais envolvidos no transporte desses fluidos e a necessidade do aumento da capacidade de produção. Nessas atividades, onde frequentemente altas vazões volumétricas são utilizadas, as perdas hidrodinâmicas são traduzidas em uma quantidade significativa de energia. Diante disto, este trabalho tem por objetivo estudar numericamente o escoamento trifásico de óleo, água e gás em dutos cilíndricos de seção transversal elíptica. Para isso adotou-se um escoamento tridimensional, isotérmico, laminar, incompressível e com propriedades físico-químicas constantes. Para a solução numérica das equações governantes utilizou-se o software Ansys FLUENT. Os resultados de distribuição de velocidade, pressão e fração volumétrica possibilitaram a avaliação do comportamento do escoamento no interior do duto. Observou-se que quanto maior a velocidade e a fração volumétrica do óleo maior será a perda de pressão no interior do duto. Verificou-se também que o duto com seção transversal circular apresenta uma melhor eficiência quando comparado ao duto com seção transversal elíptica nas mesmas condições operacionais.
Abstract: The most economical and safe means of fluid movement in the petroleum industry are the pipelines, which is why they are considered one of the most efficient means of production flow between producing regions, platforms, refineries, marine terminals, storage parks and consumer centers . In the oil industry scenario, especially in deepwater exploration, there is concern regarding the operational costs involved in the transportation of these fluids and the need to increase production capacity. In these activities where high volumetric flow rates are often used, hydrodynamic losses are translated into a significant amount of energy. In view of this, this work aims to numerically study the three - phase flow of oil, water and gas in cylindrical ducts of elliptical cross section. For this, a three-dimensional, isothermal, laminar, incompressible flow with constant physicochemical properties was adopted. For the numerical solution of the governing equations the Ansys FLUENT software was used. The results of velocity, pressure and volumetric fraction distribution allowed the evaluation of the flow behavior inside the duct. It was observed that the higher the velocity and the volumetric fraction of the oil the greater the pressure drop inside the duct. It was also verified that the duct with circular cross section presents a better efficiency when compared to the duct with elliptical cross-section under the same operating conditions.
Keywords: Duto Elíptico
Fluent
Simulação Numérica
Hidrodinâmica - Escoamento Trifásico
Engenharia Mecânica
Elliptical Pipe
Numerical Simulation
Hydrodynamics - Three Phase Flow
Cylindrical ducts - Oil, Water and Gas
Mechanical Engineering
Dutos Cilindricos - Óleo. Água e Gás
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Mecânica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10310
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