[en] ASYMPTOTIC MODEL FOR MONOPHASIC FLOW THROUGH PROGRESSIVE CAVITIES PUMP

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: SELMA FONTES DE ARAUJO ANDRADE
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] TEORIA DA LUBRIFICACAO; [pt] ELEVACAO ARTIFICIAL DE PETROLEO; [pt] MODELO ASSINTOTICO; [en] LUBRICATION APPROXIMATION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=13392&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=13392&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.13392

[pt] O conhecimento do escoamento no interior das Bombas de Cavidades Progressivas (BCP) é de grande importância para aprimorar o desenho e a aplicação destas bombas em poços de petróleo. A simulação do escoamento na BCP é extremamente complexa devido ao caráter transiente, à presença de paredes móveis e à diferença de escala do tamanho da folga entre o estator e o rotor. Esta complexidade torna impraticável o uso da simulação como ferramenta de projeto. Esta dissertação apresenta um modelo assintótico do escoamento no interior de BCP monolobular com estator metálico. O modelo foi desenvolvido para fluido newtoniano e utiliza a teoria da lubrificação para reduzir as equações tri-dimensionais de Navier-Stokes a uma equação de Poisson bi-dimensional, para o campo de pressão. As equações diferenciais do modelo, escritas com coordenadas cilíndricas, foram resolvidas numericamente pelo método de diferenças finitas de segunda ordem. O programa desenvolvido em Matlab oferece resultados que reproduzem satisfatoriamente os dados experimentais, com tempo de processamento e capacidade computacional significativamente inferiores aos modelos que resolvem o sistema completo de equações. Os resultados obtidos mostram o efeito de parâmetros geométricos e operacionais, tais com folga estator-rotor, número de estágios, viscosidade e densidade do fluido, rotação e diferencial de pressão, nas curvas de desempenho da bomba.