COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS DE VELOCIDADE DE SEDIMENTAÇÃO APLICADOS EM EMULSÕES A/O MONODIPERSAS
O dimensionamento de separadores
de emulsões formadas durante a exploração e
produção de petróleo é importante tanto devido
ao custo desses equipamentos quanto as
restrições dimensionais exigidas no ambiente
de exploração e produção offshore. Definir a
velocidade de sedimentação das gotas, que
influencia diretamente no tempo de residência
necessário para a separação, em uma mistura
concentrada é uma tarefa complexa. Três
modelos de sedimentação foram comparados
no presente trabalho, dois baseados em fatores
de correção da Lei de Stokes experimentais
e numérico baseado no modelo de Schiller e
Naumann e no modelo Euleriano de n-fluidos.
Os resultados mostraram que, para as
condições analisadas, o modelo de Richardson
e Zaki (1954) foi inadequado, pelo menos com
os coeficientes padrões recomendados. Os
modelos de Rusche e Issa (2000) e o de Schiller
e Naumann apresentaram perfis de velocidades
semelhantes. Os resultados indicam que a
verificação apenas visual da interface entre a
fase contínua/mistura pode não ser adequada
e, uma definição e padronização mais precisa
desse procedimento se faz necessária.
Ademais, a distribuição do tamanho médio
das gotas pode ser uma informação mais
relevante do que o diâmetro médio das gotas
na modelagem da separação.
COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS DE VELOCIDADE DE SEDIMENTAÇÃO APLICADOS EM EMULSÕES A/O MONODIPERSAS
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DOI: 10.22533/at.ed.85819310110
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Palavras-chave: Taxa de Sedimentação, CFD, Emulsões, Arrasto.
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Keywords: Sedimentation Rate, CFD, Emulsions, Drag.
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Abstract:
Oil industry emulsion separators
sizing is important both because their cost
and space constraints required in the offshore
exploration. Defining the droplets sedimentation
rate, which directly influences the residence
time required for separation, in a concentrated
mixture is a complex task. In the present
work, three sedimentation models based on
a correction factor applied to the Stokes Law
were compared. The first two models are the
analytical models of Richardson and Zaki
(1954) and Rusche and Issa (2000), which their
coefficients were determined experimentally.
The third model is the Schiller and Naumann
drag model applied together with the numerical
Eulerian n-fluid model. The results showed that,
for the analyzed conditions, the Richardson and Zaki (1954) model was inadequate, at
least with the recommended standard coefficients. Rusche and Issa (2000) and Schiller
and Naumann models presented similar velocity profiles. The results indicate that the
only visual verification of the interface between the continuous / mixing phase may
not be adequate and a more precise definition and standardization of this procedure
is necessary. In addition, the mean droplet size distribution may be more relevant
information than the average droplet diameter in the separation modeling.
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Número de páginas: 15
- Lucas Henrique Pagoto Deoclecio
