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dc.creatorPereira, Fabio de Assis Ressel-
dc.date.accessioned2016-06-22T18:41:29Z-
dc.date.available2008-04-11-
dc.date.available2016-06-22T18:41:29Z-
dc.date.issued2006-07-27-
dc.identifier.citationPEREIRA, Fabio de Assis Ressel. Escolamento laminar de líquidos não-newtonianos em seções anulares: estudos de CFD e abordagem experimental. 2006. 251 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15099-
dc.description.abstractThe annular flow has great importance in the oil industry, in drilling operations with cuttings removal by drilling mud and also in petroleum artificial lifting, with progressive cavity pumping systems. The constant concern about operation costs and the more frequent necessity of raising the production capacity implies in larger flow through oil wells. In this way the pressure drop through the annular region started to represent a significant amount of the overall energy to be supplied, consequently its prediction assumed an important role in the dimensioning of these units. In the present study, the flow field analysis was based on experimental approach and also applying numeric techniques of computational fluid dynamics (CFD). In the experimental part, a pilot unit was assembled to investigate the horizontal flow of non-Newtonian liquids though the annular space formed by two tubes with concentric and eccentric layouts. The planned experimental assays were conduced to evaluate the effect of the main variables over the pressure drop, such as: system geometry (e=0,00; e=0,75), shaft rotation (0 < W < 600 RPM), polymeric concentration (0,25 < CP < 0,55 %) and fluid flow (0,2 < Q < 2,2 m3/h). This work also contemplates, through commercial CFD codes simulations, the investigation of experimental conditions by analyzing the profiles: of pressure drop, entrance length, axial and tangential velocities and flow trajectories. Considering that these variables are relevant to the whole understanding of drilling mud flow and cuttings transport. The comparison between the results obtained by the two techniques showed good agreement, allowing a satisfactory performance valuation of the numeric technique. The prediction capacity was also observed considering some experimental results reported in the literature, in order to verify the adopted mathematical models, the coupling algorithms and the computational grid used.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais-
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectEscoamento anularpor
dc.subjectFluidodinâmica computacionalpor
dc.subjectRegime laminarpor
dc.subjectAnnular floweng
dc.subjectComputational fluid dynamiceng
dc.subjectLaminar floweng
dc.subjectNon-Newtonianeng
dc.titleEscolamento laminar de líquidos não-newtonianos em seções anulares: estudos de CFD e abordagem experimentalpor
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor-co1Barrozo, Marcos Antonio de Souza-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787095J7por
dc.contributor.advisor1Ataíde, Carlos Henrique-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787952H6por
dc.contributor.referee1Henrique, Humberto Molinar-
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784204Z6por
dc.contributor.referee2Murata, Valeria Viana-
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780730Z9por
dc.contributor.referee3Passos, Maria Laura de Azevedo-
dc.contributor.referee3Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781372H6por
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768331U0por
dc.description.degreenameDoutor em Engenharia Químicapor
dc.description.resumoO escoamento de fluidos em regiões anulares tem grande destaque na indústria petrolífera, tanto na perfuração, com o carreamento das partículas pelos fluidos de perfuração, quanto na elevação artificial do petróleo por sistemas de bombeamento com cavidades progressivas. A constante preocupação com custos de operação e a necessidade cada vez mais freqüente de aumentos nas capacidades de produção implicam em vazões cada vez maiores nos poços. Com isso as perdas de carga ao longo do anular tubo/eixo passaram a representar uma quantia significativa da energia total a ser fornecida e consequentemente a sua determinação assumiu papel importante no dimensionamento de tais unidades. No estudo desenvolvido, a análise do campo de escoamento de líquidos, baseou-se numa abordagem experimental e também na utilização de técnicas numéricas de fluidodinâmica computacional (CFD). Na parte experimental, montou-se uma unidade piloto para investigar o fluxo horizontal de líquidos não Newtonianos na região anular formada por dois tubos em arranjos concêntrico e excêntrico. Os ensaios experimentais planejados foram conduzidos no sentido de avaliar o efeito das principais variáveis sobre a queda de pressão, como: excentricidade do sistema (e=0,00; e=0,75), rotação do eixo (0>w>600 RPM), concentração polimérica (0,25 < Cp < 0,55%) e vazão de escoamento (0,2 < Q < 2,2 m³/h). O trabalho realizado também contempla, através da simulação empregando códigos comerciais de CFD, a investigação das condições experimentais testadas na análise dos perfis: de queda de pressão, do comprimento de entrada, de velocidades axial e tangencial e trajetória de escoamento. Usualmente, considera-se que essas variáveis são relevantes no entendimento pormenorizado do escoamento de fluidos de perfuração e das partículas por elas transportadas. A comparação dos resultados experimentais e simulados mostrou boa concordância, permitindo a satisfatória avaliação do desempenho da técnica numérica empregada. A capacidade preditiva da técnica numérica também foi observada, considerando alguns resultados experimentais reportados na literatura, buscando uma forma de verificação de modelos matemáticos adotados bem como os algoritmos de acoplamento e a malha computacional empregada.por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.departmentEngenhariaspor
dc.publisher.initialsUFUpor
dc.orcid.putcode81757119-
Appears in Collections:TESE - Engenharia Química

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