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

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INTRODUÇÃO

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MODELAGEM CFD

Monofásico e Multifásico (Multifluido – Abordagem Euleriana-Euleriana) 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 Modelos 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. 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

Representação Geométrica dos Dutos 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 Passo Configuração Base

Geração e Teste de Independência de Malha 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

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Tempo de Convergência Erro Quadrático Médio Normalizado 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 Tempo de Convergência Erro Quadrático Médio Normalizado

Validação de Modelo: Yu et al Validação de Modelo: Patankar 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 Validação de Modelo: Yu et al Re = 500 Re = 500 Validação de Modelo: Patankar Re = 89000 Re = 89000

ANÁLISE DO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO

Fenômeno de separação: Duto Reto vs Duto Helicoidal 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: Duto Reto vs Duto Helicoidal

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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

ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA NO FENÔMENO DE SEPARAÇÃO

Influência da Geometria na Separação Gás-Líquido: Diâmetro Interno 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 3 in 2 in 4 in

Influência da Geometria na Separação Gás-Líquido: Raio de Curvatura 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

Influência da Geometria na Separação Gás-Líquido: Passo 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

Influência da Geometria na Separação Gás-Líquido: Número de Voltas 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

CONCLUSÃO

OBRIGADO!!!