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Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo)

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Apresentação em tema: "Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo)"— Transcrição da apresentação:

1 Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Francisco R. M. da Mota, Daniel J. Pagano, Agustinho Plucenio Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC

2 Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais CONTEÚDO INTRODUÇÃO MODELAGEM CFD ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA NO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO CONCLUSÃO

3 INTRODUÇÃO

4 Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Proposta

5 MODELAGEM CFD

6 Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Monofásico e Multifásico (Multifluido – Abordagem Euleriana-Euleriana) Isotérmico; Sem transferência de calor; Sem transferência de massa; Fechamento estabelecido pelo coeficiente de arrasto (Modelo de Ishii-Zuber) e somatório das frações volumétricas igual a 1; Modelo de turbulência SST com tratamento de parede automático. Modelos Discretização Método dos Volumes Finitos Prismas Tetraédros Interpolação High Resolution Acoplamento Pressão-velocidade Implementado por meio de uma pseudo-equação de quantidade de movimento Solução Linear Técnica Incomplet Lower Upper acelerada pelo Método MultiGrid

7 MODELAGEM CFD Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Representação Geométrica dos Dutos Razão de Curvatura Torção Configuração Base Passo

8 MODELAGEM CFD Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Geração e Teste de Independência de Malha Parâmetros de Malha

9 MODELAGEM CFD Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Velocidade Prescrita Condições de Contorno Casos Teste de Malha e Validação Análise do Fenômeno de Separação Geometria Parâmetros Operacionais Entrada Saída Hidraulicamente Lisa Parede

10 MODELAGEM CFD Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Condições de Contorno Casos Teste de Malha e Validação Análise do Fenômeno de Separação Geometria Parâmetros Operacionais Condição de Pressão Vazão Mássica Prescrita Entrada Saída Hidraulicamente Lisa Parede

11 MODELAGEM CFD Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Geração e Teste de Independência de Malha YPlus

12 MODELAGEM CFD Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Geração e Teste de Independência de Malha Erro Quadrático Médio Normalizado Tempo de Convergência

13 MODELAGEM CFD Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Re = Validação de Modelo: Patankar Validação de Modelo: Yu et al Re = 500 Re = Re = 500

14 ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO

15 Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Fenômeno de separação: Duto Reto vs Duto Helicoidal

16 ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Fenômeno de Separação: Metodologia para Leitura dos Resultados – Caso Ideal

17 ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Fenômeno de Separação: Metodologia para Leitura dos Resultados – Caso Ideal y x

18 ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Influência dos Parâmetros Operacionais na Separação Gás-Líquido: Vazão de Líquido

19 ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Influência dos Parâmetros Operacionais na Separação Gás-Líquido: Vazão de Gás

20 ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do efeito da geometria na separação gás-líquido (água-óleo) em dutos helicoidais Influência dos Parâmetros Operacionais na Separação Gás-Líquido: Bolha de Gás

21 ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Influência dos Parâmetros Operacionais na Separação Gás-Líquido: Gota de Óleo

22 ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Influência dos Parâmetros Operacionais na Separação Gás-Líquido: Fração de Gás

23 ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA NO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO

24 INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Influência da Geometria na Separação Gás-Líquido: Diâmetro Interno 1 in 2 in 4 in 3 in

25 INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Influência da Geometria na Separação Gás-Líquido: Raio de Curvatura 60 mm 120 mm 180 mm 240 mm 300 mm

26 INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Influência da Geometria na Separação Gás-Líquido: Passo 120 mm

27 INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA Fenômeno de Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais: um estudo CFD Análise CFD do Efeito da Geometria na Separação Gás-líquido (água-óleo) em Dutos Helicoidais Influência da Geometria na Separação Gás-Líquido: Número de Voltas

28 CONCLUSÃO

29 OBRIGADO!!!


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