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Title: Transporte de petróleo em duto flexível submerso.
Other Titles: Oil transportation in flexible submerged pipeline.
???metadata.dc.creator???: IRINEU, Marcelo Antonio de Figueiredo Benevides.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SÁ NETO, Abelardo de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: BEZERRA FILHO, Celso Rosendo.
Keywords: Engenharia Mecânica - Petróleo;Petróleo - Produção e Transporte;Duto Flexível Submerso;Escoamento Fluido Monofásico - Tubos Irregulares;Dutos Finitos;Óleo - Distribuição de Velocidade - Pressão e Temperatura;Mechanical Engineering - Oil;Oil - Production and Transport;Submerged Flexible Duct;Single Phase Fluid Flow - Irregular Pipes;Finite Pipelines;Oil - Speed Distribution - Pressure and Temperature
Issue Date: Nov-2003
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: IRINEU, Marcelo Antonio de Figueiredo Benevides. Transporte de petróleo em duto flexível submerso. 2003. 91f. (Dissertação de Mestrado), Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2003.
???metadata.dc.description.resumo???: Escoamento monofásico de fluido em tubos irregulares tem sido usado em varias aplicações industriais tais como transporte de petróleo, refrigeração ambiental, irrigação, entre outros. No entanto, muitos estudos consideram escoamento em tubos regulares e negligenciam os termos de difusão nas equações governantes. Este procedimento facilita a solução analítica do problema, gerando resultados muitas vezes inconsistentes fisicamente. Visando contribuir nesta área de atuação, este trabalho apresenta um estudo do escoamento fluido monofásico em tubos irregulares incluindo transferência de calor, considerando todos os termos de difusão nas equações de conservação. As equações governantes escritas no sistema de coordenadas generalizadas são resolvidas pelo método dos volumes finitos usando um arranjo de variáveis co-localizada, o esquema UDS como função de interpolação dos termos convectivos, e o método SIMPLEC para o acoplamento pressão-velocidade. Como aplicação, a metodologia foi usada para predizer o escoamento de óleo em duto flexível de seção transversal circular submersos. Todas as simulações foram realizadas usando o código computacional CFX® 3D. Resultados numéricos das distribuições de velocidade, pressão e temperatura ao longo do duto são apresentados e analisados. Os campos de pressão, velocidade e temperatura obtidos, representam com boa exatidão o escoamento do óleo no interior duto. A partir do perfil de temperatura fez uma avaliação das zonas de precipitação de parafina ao longo da tubulação. O estudo da distribuição de velocidade, pressão e temperatura do óleo, no interior do duto, permitirão aumentar a confiabilidade operacional e a vida útil da malha de dutos, prevendo a existência de vazamentos, obstrução do fluxo de óleo e minimizando os custos operacionais.
Abstract: Monophase fluid flow in irregular pipe has been used in several industrial applications as transport of petroleum, environmental refrigeration, irrigation, among others. However, many studies consider flow in regular pipe neglecteding the diffusion terms in the governing equations. This procedure facilitates the analytical solution of the problem, generating results physically inconsistent. For contribute in this area of research, this work presents a study of the monophase flow in irregular pipe including heat transfer, considering all the diffusion terms in the conservation equations. The governing equations written in the boundary fitted coordinates system are resolved using the finite volume method using an arrangement of variables colocated, the UDS scheme as interpolation function to the terms convective, and the method SIMPLEC for the junction pressure-velocity. As application, the methodology was used to predict the oil flow in flexible pipe of circular cross section submerged. All the simulations were accomplished using the computacional code CFX® 3D. Numerical results of the velocity, pressure and temperature distribution along of the pipe are presented and analyzed. The pressure, velocity and temperature fields obtained represent with good accuracy the oil flowing inside the pipe. Starting from the temperature profile was carried out an evaluation of the zones of paraffin precipitation along the pipe. The study of the distribution of velocity, pressure and temperature of the oil, inside the pipe will allow to increase the operational reliability and the useful life of the pipe grid, foreseeing the existence of leaks, obstruction of the oil flux and minimizing the operational costs.
Keywords: Engenharia Mecânica - Petróleo
Petróleo - Produção e Transporte
Duto Flexível Submerso
Escoamento Fluido Monofásico - Tubos Irregulares
Dutos Finitos
Óleo - Distribuição de Velocidade - Pressão e Temperatura
Mechanical Engineering - Oil
Oil - Production and Transport
Submerged Flexible Duct
Single Phase Fluid Flow - Irregular Pipes
Finite Pipelines
Oil - Speed Distribution - Pressure and Temperature
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11474
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