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TRABALHOS DE FIM DE CURSO @PUC-Rio
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Título: DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE MEDIÇÃO DE VISCOSIDADE EM UMA RODA GIRATÓRIA
Autor(es): MARCELO JUNCKEN RODRIGUES
Colaborador(es): IGOR BRAGA DE PAULA - Orientador
Catalogação: 19/MAR/2018 Língua(s): PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo: TEXTO Subtipo: TRABALHO DE FIM DE CURSO
Notas: [pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
[en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio.
Referência(s): [pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=33311@1
DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.33311
Resumo:
Viscosidade é uma propriedade de suma importância para o estudo do escoamento de fluidos, sendo responsável por perdas de energia decorrentes do transporte de fluidos em dutos e tubulações. Na produção de petróleo, é comum a coexistência de diferentes fluidos na tubulação. Nesse caso, os fluidos podem se arranjar de diferentes maneiras na tubulação e podem também formar emulsões. A viscosidade de emulsões pode ser maior do que a de cada fase separadamente. Para o projeto e operação de dutos é necessário o conhecimento da viscosidade efetiva de emulsões em condições realísticas de operação. De acordo com Johnsen, Fordedal e Urdahl (1996), um aparato do tipo roda girante é especialmente interessante para medição de viscosidade de emulsões. Nesse caso o fluido não passa por unidades de bombeamento, o que poderia alterar as características das emulsões e causar quebra de polímeros no caso de estudo de redutores de atrito. No presente trabalho buscou-se adaptar um aparato do tipo roda girante, para a medição de viscosidade. A roda é composta por um aro envolto por uma tubulação por onde escoa o fluido. A montagem proposta também inclui sensores para a medição de velocidade, um motor elétrico para movimentar a roda e uma placa de aquisição de dados e controle da potência elétrica fornecida ao motor. Além disso, implementou-se um controlador PID para ajuste da velocidade de giro da roda. Foram realizados experimentos para caracterização do dispositivo em vazio, para a medição do torque necessário para a movimentação do aparato. Depois, foram realizadas com a tubulação parcialmente preenchida com diferentes fluidos. A viscosidade desses fluidos foi caracterizada com um viscosímetro padrão e os dados foram utilizados para calibrar o equipamento. A partir da calibração foram realizadas medições de viscosidades de misturas de água e glicerina e os resultados mostraram que, na faixa estudada, a metodologia permite a medição da viscosidade de fluidos Newtonianos dentro de uma margem de erro menor do que 10 porcento.
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