Título: | ESCOAMENTO SECUNDÁRIO EM UM ANULAR PARCIALMENTE OBSTRUÍDO COM ROTAÇÃO DO CILINDRO INTERNO | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autor: |
BRUNO VENTURINI LOUREIRO |
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Colaborador(es): |
PAULO ROBERTO DE SOUZA MENDES - Orientador LUIS FERNANDO ALZUGUIR AZEVEDO - Coorientador |
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Catalogação: | 25/ABR/2005 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Notas: |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=6375&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=6375&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.6375 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O escoamento em um espaço anular parcialmente obstruído é
estudado
para uma geometria entre cilindros concêntricos. A
obstrução parcial é uma
primeira aproximação de um escoamento em um espaço anular
com um leito de
cascalhos sedimentado que ocorre no processo de perfuração
de poços para
produção de óleo e gás, particularmente no caso de poços
inclinados e
horizontais. A presença de uma placa de obstrução parcial
promove a assimetria
no escoamento de tal modo que interfere na formação do
regime de vórtices de
Taylor. O campo de velocidade para esses escoamentos foi
obtido via solução
numérica e experimental. Nas simulações numéricas, as
equações de
conservação de massa e quantidade de movimento linear foram
resolvidas para
um escoamento de fluido newtoniano e não newtoniano pela
técnica de volumes
finitos. Os resultados experimentais foram obtidos a partir
de campos
instantâneos e médios de velocidade em planos meridionais
do espaço anular
usando a técnica de velocimetria por imagens de partículas
(PIV). As medições
focalizaram a obtenção do número de Reynolds rotacional
crítico e a obtenção
do perfil de velocidade axial passando pelo olho do
vórtice. Os resultados
mostram que o número de Reynolds crítico é diretamente
afetado pelo grau de
obstrução do espaço anular, assim como a largura dos
vórtices de Taylor. O
resultado dos perfis de velocidade axial calculados
concorda bem com os
resultados obtidos experimentalmente. A transição para o
regime de vórtices de
Taylor também é bem prevista pelo método numérico. Os
resultados numéricos
para a largura dos vórtices de Taylor não apresentam boa
concordância,
dependendo das condições de contorno estipuladas. A
presença da placa de
obstrução parcial promove uma recirculação circunferencial
no escoamento que
interage com o escoamento de vórtices de Taylor formando um
escoamento
complexo a partir de níveis de obstrução moderados.
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