Modelagem e simulação de um vaso separador horizontal bifásico.

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Separação Gás/Óleo; Simulação Numérica; Ansys CFX; Gas/Oil Separation; Numerical Simulation; Ciências; Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/336

Os separadores são equipamentos utilizados no processamento primário da indústria do petróleo com o objetivo de separar a mistura multifásica proveniente dos poços produtores. O trabalho avaliou o efeito dos dispositivos internos do vaso separador sobre a dinâmica do escoamento no processo de separação gás/óleo. Foi definido uma modelagem matemática com base na dinâmica de fluidos computacional (CFD) do separador horizontal bifásico. Adotou-se a abordagem Euleriana-Euleriana, considerando o modelo de mistura, disponibilizado no software Ansys CFX 15.0. O domínio consiste em um separador horizontal cilíndrico constituído de uma placa porosa que o divide em duas regiões: a região de separação primária, contendo três dispositivos internos (um defletor e duas chicanas) e a região de decantação. Foi gerada uma malha numérica empregando elementos tetraédricos, para a discretização das equações de conservação de massa, momento linear e de turbulência k padrão usando o método dos volumes finitos. Assumiu-se o escoamento em regimes permanente e transiente, isotérmico, com propriedades dos fluidos constantes e das forças interfaciais foram consideradas apenas as forças de arraste. Os resultados dos campos vetoriais de velocidade, assim como a fração volumétrica das fases indicam que a dinâmica do escoamento é fortemente dependente dos dispositivos internos. Na região de separação primária observou-se um alto nível de mistura causada pela turbulência gerada pelo impacto dos fluidos sobre a placa defletora posicionada imediatamente após a seção de entrada. A placa porosa possibilitou uma redução da turbulência dos fluidos, causada pela resistência do meio poroso ao escoamento.