Orientação : Yugdutt Sharma, Antonio Carlos Bannwart

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas

Resumo: Um modelo a dois campos de fluxo baseado em balanços diferenciais unidirecionais de massa e de quantidade de movimento é desenvolvido para o escoamento bifásico anular horizontal em regime permanente, permitindo a determinação das características hidrodinâmicas do escoamento tais como: (a)...

Resumo: Um modelo a dois campos de fluxo baseado em balanços diferenciais unidirecionais de massa e de quantidade de movimento é desenvolvido para o escoamento bifásico anular horizontal em regime permanente, permitindo a determinação das características hidrodinâmicas do escoamento tais como: (a) perfis de velocidade; (b) gradiente de pressão; (c) espessura do filme líquido e (d) fração de vazio. É proposto um modelo de deposição das gotículas de líquido dispersas no núcleo gasoso com a finalidade de calcular a concentração de líquido no mesmo. Os modelos são aplicados para sistemas gás-líquido multicomponentes, através de um algoritmo de cálculo que envolve a solução simultânea das equações de estado (para o cálculo de equilíbrio líquido-vapor e propriedades das fases), de conservação de massa e de quantidade de movimento, constituindo um simulador computacional. Os dois modelos são testados com dados de laboratório obtidos na literatura e o simulador é confrontado com dados reais da operação de dutos obtidos do Banco de Dados de Fluxo Multifásico da Petrobrás

Abstract: A two-fluid model based on unidirectional differential balances for mass and linear momentum is developed for the horizontal steady state annular two phase flow. The model permits the determination of hydrodynamic characteristics such as(a) velocity and shear stresses profiles; (b)...

Abstract: A two-fluid model based on unidirectional differential balances for mass and linear momentum is developed for the horizontal steady state annular two phase flow. The model permits the determination of hydrodynamic characteristics such as(a) velocity and shear stresses profiles; (b) pressure gradient; (c) liquid film thickness and (d) gas void fraction. A depositon model for the liquid droplets entrained in the gas core is proposed in order to calculate the entrainment rate. An algorithm is developed which simultaneously solves the equations of state (to calculate the liquid vapour equilibrium and phase properties), conservation of mass and linear momentum. Laboratory data obtained in the literature and operational data obtained in the Multiphase Flow Data Bank of Petrobrás were used to verify the models