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

Processo: 16/10339-3
Linha de fomento: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

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)