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Aspectos geométricos e hidrodinâmicos de um hidrociclone no processo de separação de sistemas multifásicos: aplicação à indústria do petróleo.

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dc.contributor.advisor1 FARIAS NETO, Severino Rodrigues de.
dc.contributor.advisor1ID FARIAS NETO, S. R. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/5029314237107938 pt_BR
dc.contributor.advisor2 LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.
dc.contributor.advisor2ID LIMA, A. G. B. pt_BR
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/4527387699298544 pt_BR
dc.contributor.referee1 BEZERRA FILHO, Celso Rosendo.
dc.contributor.referee2 FARIAS, Fabiana Pimentel Mâcedo.
dc.contributor.referee3 VIEIRA, Fernando Fernandes.
dc.contributor.referee4 SILVA, Wilton Pereira da.
dc.description.resumo A indústria do petróleo tem se apoiado tradicionalmente na utilização de dispositivos separadores convencionais baseados no efeito da gravidade que, em geral, são volumosos e com tempo de residência elevado. Os hidrociclones vem sendo comumente usados na separação água/óleo pela indústria de petróleo, devido à elevada capacidade de processamento, baixo custo de manutenção e por exigirem pouco espaço para sua instalação. No entanto, tem-se observado a presença de areia e/ou gás durante a produção e transporte do petróleo. Daí surge a necessidade do desenvolvimento de tecnologias avançadas de separação areia/óleo/água/gás. Neste contexto,o presente trabalho, se propõe estudar o processo de separa¸c˜ao areia/água/gás de uma corrente de óleo utilizando um hidrociclone. As pesquisas foram desenvolvidas usando o pacote comercial ANSYS CFX 12. O modelo matemático usado considera escoamento tridimensional, turbulento, estacionário e é baseado na abordagem Euleriana-Euleriana, para os casos monofásico (água) e multifásico (água-óleo, areia- água - óleo, areia - água - óleo - gás). Foram avaliadas as influˆencias dos modelos de turbulência ( – , RNG – padrões e modificados, SST e RSM–SSG), dos aspectos geométricos e parâmetros físicos na previsão do comportamento do escoamento no hidrociclone. Resultados dos perfis de velocidade axial e tangencial, distribuições de velocidade, pressão e fração volumétrica das fases, eficiência de separação e queda de pressão são apresentados e analisados. Constatou-se o caráter tridimensional do escoamento e boa concordância dos resultados numéricos com dados experimentais da distribuição radial das componentes de velocidade tangencial e axial. O hidrociclone avaliado foi capaz de separar adequadamente a água, areia e gás da corrente de oleosa, com eficiência de remoção 33,07%, 92,52% e 3,81%, respectivamente, para uma vazão volumétrica da mistura tetrafásica de 8,5 m3/h, na entrada do hidrociclone. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Processos de fabricação pt_BR
dc.title Aspectos geométricos e hidrodinâmicos de um hidrociclone no processo de separação de sistemas multifásicos: aplicação à indústria do petróleo. pt_BR
dc.date.issued 2011-08-26
dc.description.abstract The oil industry has traditionally been supported by the use of conventional separators devices based on the gravity effect which are generally bulky and provide high residence time. The hydrocyclone have been commonly used in oil-water separation by the oil industry due to high processing capacity, lower maintenance cost and minor physical space to installation. However has been observed the presence of sand and /or gas during oil production and transportation. For this reason, the need for developing of advanced technologies has strongly arisen, intending to separate sand/oil/water/gas. In this context, the present work aims to study the separation process of sand/water/gas from oil stream, using a hydrocyclone. The research were developed using the commercial package ANSYS CFX 12. The used threedimensional mathematical model considers turbulent and steady state flow and it is based on Eulerian-Eulerian approach for single-phase (water) and multiphase (wateroil, sand-water-oil, sand - water - oil - gas) cases. The influence of turbulence models ( – , RNG – standard and modified, SST and RSM–SSG), and geometric aspects of the physical parameters in predicting of flow behavior in the hydrocyclone were evaluated. Results of axial and tangential velocity profiles, tangential velocity, pressure and volumetric fraction distributions, separation efficiency and pressure drop are presented and analyzed. One can find the three-dimensional flow aspect and reasonable approximation of numerical results with experimental data of the radial distribution of tangential and axial velocity components. The evaluated hydrocyclone was able to separate adequately water, sand and gas from the oil flow with remotion efficiency of 33.07%, 92.52% and 3.81%, respectively, to a four-phase mixture and inlet volumetric flow rate of 8.5 m3/h in the hydrocyclone. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1821
dc.date.accessioned 2018-09-26T17:18:12Z
dc.date.available 2018-09-26
dc.date.available 2018-09-26T17:18:12Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Escoamento multifásico pt_BR
dc.subject Turbulência pt_BR
dc.subject Hidrociclone pt_BR
dc.subject CFX pt_BR
dc.subject Multiphase flow pt_BR
dc.subject Turbulence pt_BR
dc.subject Hydrocyclone pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator BARBOSA, Enivaldo Santos.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Geometrical and hydrodynamic aspects of a hydrocyclone in the separation process of multiphase system: application to oil industry. pt_BR
dc.identifier.citation BARBOSA, E. S. Aspectos geométricos e hidrodinâmicos de um hidrociclone no processo de separação de sistemas multifásicos: aplicação à indústria do petróleo. 2011. 194 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos), Programa de Pós-graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1821 pt_BR


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