Estudo do Escoamento Não-Newtoniano no Interior de um Impelidor de Bomba Centrífuga com uso de Particle Image Velocimetry (PIV).

• Processo: 25/02114-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Marcelo Souza de Castro
• Beneficiário: Guilherme Yoshito Shimada
• Instituição Sede: Centro de Estudos de Energia e Petróleo (CEPETRO). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Empresa: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM)
• Vinculado ao auxílio: 17/15736-3 - Centro de Pesquisa em Engenharia em Reservatórios e Gerenciamento de Produção de Petróleo, AP.PCPE
• Assunto(s): Fluidos não newtonianos Visualização de escoamentos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bomba Centrífuga | Fluido Não-Newtoniano | Visualização de Escoamentos | Escoamento multifásico e Elevação Artificial de Petróleo.

Resumo

Em um cenário de insuficiência na produção de petróleo, com previsão de déficitde 80 a 105 milhões de barris por dia em 2050 (Equinor, 2019), é evidente anecessidade de buscar o aprimoramento de tecnologias que possam aumentar osuprimento de óleo e, ao mesmo tempo, reduzir o consumo de energia e as emissões deCO 2 . Isso é relevante no contexto de bombeio de fluidos viscosos, condição que poderesultar em significativa degradação do desempenho de bombas em sistemas deBombeio Centrífugo Submerso (Gülich, 2008). Tais sistemas são usados como métodode elevação artificial na produção offshore, em que os fluidos produzidos por umreservatório devem escoar do fundo do poço até as instalações de produção, nasuperfície.Outra situação importante que causa problemas no funcionamento de bombas é aadição de polímeros com o objetivo de aumentar a produção. Essa injeção resulta emum fluido não-newtoniano, com comportamento muito diferente do óleo puro. Oimpacto desse tipo de fluido em bombas ainda não foi estudado a fundo, mas trabalhosrecentes mostram diferenças significativas nos campos de velocidades após a adição depolímeros (Xi, 2019; Farsiani et al., 2020).Uma forma confiável e precisa de medir as velocidades em escoamentos nointerior de bombas é através de métodos de visualização, como o Particle ImageVelocimetry (PIV). Essa técnica vem sendo aplicada para investigar escoamentosmonofásicos de água e bifásicos com presença de gás ou óleo em bombas (Perissinottoet al., 2021). Essas pesquisas desenvolvidas até o momento têm sido fundamentais paracompreender melhor o comportamento e fornecer informações sobre o desempenho debombas operando com esses fluidos. No entanto, a literatura carece de trabalhos devisualização com foco em escoamentos não-newtonianos em bombas. Observa-se umaoportunidade de aprofundar esse tema, com a realização de um estudo experimental.Portanto, o estudo proposto consiste no estudo experimental de campos/perfis develocidade em um impelidor radial de uma bomba centrífuga operando com fluido não-newtoniano, por meio de medições em um protótipo transparente de bomba, com aadoção da técnica PIV. (AU)