Simulação numérica do escoamento estratificado líquido-líquido em tubulações horizontais utilizando OpenFOAM

• Processo: 16/10339-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de julho de 2016
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2016
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Leandro Franco de Souza
• Beneficiário: Vinícius Pessoa Mapelli
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Simulação numérica Fluxo dos fluidos Escoamento bifásico Método dos volumes finitos Dinâmica dos fluidos computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: escoamento bi-fásico | Simulação Numérica | VoF - Volume of Fluid | Volumes Finitos | Mecânica dos Fluidos Computacional

Resumo

Escoamentos multifásicos tem sido foco de diversas pesquisas ao longo das últimas décadas, com certo destaque para escoamentos bifásicos gás-líquido. No entanto, mesmo com recentes avanços científicos, os escoamentos líquido-líquido ainda não foram tão observados e estudados quando comparados com os estudos em relação aos escoamentos gás-líquido. Na literatura, existem modelos simplificados específicos para cada tipo de padrão de escoamento para predizer parâmetros importantes desses escoamentos. Porém, tais modelos foram desenvolvidos sob a hipótese de escoamento unidimensional, desconsiderando efeitos que possam ser relevantes. Sendo assim, a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) aparece como uma alternativa interessante para analisar efeitos desconsiderados na modelagem presente na literatura. Neste trabalho, pretende-se utilizar o software de código aberto OpenFOAM para analisar escoamentos bifásicos líquido-líquido no padrão estratificado, de comum ocorrência na indústria petrolífera, com uma abordagem Euleriana-Euleriana pelo modelo Volume of Fluid (VOF). Os resultados numéricos de fração volumétrica e queda de pressão bifásica serão comparados com resultados experimentais e modelos presentes na literatura. Espera-se que a técnica utilizada pelo CFD consiga capturar fenômenos tridimensionais e da interface entre os dois componentes do escoamento. (AU)