[pt] MODELAGEM NEWTONIANA E NÃO NEWTONIANA COM TENSÃO LIMITE DA DEPOSIÇÃO DE PARAFINA

[en] NEWTONIAN AND YIELD STRESS NON-NEWTONIAN WAX DEPOSITION MODELING

[pt] PEDRO HENRIQUE FIGUEIREDO BASTOS

[pt] SIMULACAO NUMERICA

[pt] OPENFOAM

[pt] MODELO TERMODINAMICO

[pt] HERSCHEL-BULKLEY

[pt] DINAMICA DOS FLUIDOS

[pt] DEPOSICAO DE PARAFINA

[pt] GARANTIA DE ESCOAMENTO

[pt] TRANSFERENCIA DE CALOR

[en] NUMERICAL SIMULATION

[en] OPENFOAM

[en] THERMODYNAMIC MODEL

[en] HERSCHEL-BULKLEY

[en] FLUID DYNAMICS

[en] WAX DEPOSITION

[en] FLOW ASSURANCE

[en] HEAT TRANSFER

[pt] O petróleo formado por hidrocarbonetos, sai do reservatório a alta temperatura e ao escoar até a plataforma, perde calor para o ambiente. Quando a temperatura cai abaixo de um determinado patamar, cristais de parafina se precipitam, alterando as características reológicas do fluido. A viscosidade do fluido cresce com a diminuição da temperatura, aumentando os custos de bombeio, podendo ainda obstruir a seção transversal do escoamento. O óleo também pode passar a se comportar como um fluido não-Newtoniano com tensão limite de escoamento. A presente pesquisa analisa o escoamento considerando o fluido Newtoniano e não-Newtoniano para dois números de Reynolds diferentes. Adicionalmente, diferentes critérios de definição da espessura do depósito são avaliados. O primeiro baseado em informações empíricas da literatura considera como depósito, a região do fluido com fração volumétrica de sólido acima de 2%. O segundo critério, define a espessura do depósito como a posição onde a tensão limite de escoamento é superior a tensão cisalhante. Finalmente, considera-se como depósito toda a região do fluido com tensão limite de escoamento diferente de zero. Os resultados obtidos mostram que a definição da espessura do depósito em função da fração de sólido é mais realista.

[en] The petroleum, composed of hydrocarbons, exits the reservoir at high temperatures and loses heat to the environment as it flows to the platform. When the temperature drops below a certain threshold, paraffin crystals precipitate, altering the rheological characteristics of the fluid. The fluid s viscosity increases as the temperature decreases, raising pumping costs and potentially obstructing the crosssectional area of the flow. The oil may also start behaving as a non-Newtonian fluid with a yield stress. This research analyzes the flow considering both Newtonian and non-Newtonian fluid behaviors for two different Reynolds numbers. Additionally, different criteria for defining deposit thickness are evaluated. The first, based on empirical information from the literature, considers the region of the fluid with a solid volumetric fraction above 2% as the deposit. The second criterion defines the deposit thickness as the position where the yield stress exceeds the shear stress. Finally, the entire region of the fluid with a yield stress other than zero is considered as a deposit. The results show that defining deposit thickness based on the solid fraction is more realistic.

ANGELA OURIVIO NIECKELE

IVAN FERNNEY IBANEZ AGUILAR

2024-12-19

[pt] TEXTO

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https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68865@1

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68865