Добірка наукової літератури з теми "Escoamento bifásico de água e óleo"
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Статті в журналах з теми "Escoamento bifásico de água e óleo"
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Hallack, Daniel Metanias Carvalho, José Sérgio de Araújo Cavalcante Filho, and Paulo Couto. "Implementação de Simulador Bifásico baseado na Equação de Brinkman para Reservatórios Carstificados." Latin American Journal of Energy Research 5, no. 1 (July 23, 2018): 1–24. http://dx.doi.org/10.21712/lajer.2018.v5.n1.p1-24.
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Apresenta-se, neste artigo, um estudo sobre a dinâmica do escoamento de fluidos em meios altamente porosos e com baixos números de Reynolds. A validade da equação de Darcy é questionável para estes meios, enquanto a equação de Brinkman, ainda pouco utilizada para escoamento de hidrocarbonetos, é proposta como uma alternativa.Neste trabalho se desenvolve um simulador de fluxo numérico capaz de representar o escoamento monofásico e bifásico (água - óleo) seguindo os dois equacionamentos distintamente. Para uma variedade de casos representativos os resultados destes equacionamentos são comparados. A aplicação deste estudo é para reservatórios de petróleo carstificados.Observa-se pequena ou nenhuma influência do termo viscoso de Brinkman em meios porosos convencionais, até que altíssimas permeabilidades sejam atribuídas ao meio de alta porosidade quando pode-se notar diferenças significativas nas velocidades do escoamento, no avanço da frente de água e nos fatores de recuperação.
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De Oliveira, Camylla Moreira, Daniel Cardoso Cordeiro, and Oldrich Joel Romero. "Análise paramétrica do deslocamento de óleo em um meio poroso governado pela teoria de Buckley-Leverett." Latin American Journal of Energy Research 1, no. 1 (June 26, 2014): 82–90. http://dx.doi.org/10.21712/lajer.2014.v1.n1.p82-90.
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Um dos problemas mais clássicos no escoamento de fluidos em meios porosos para a indústria do petróleo é o modelo de Buckley-Leverett, que consiste num fluxo unidimensional e bifásico em que ocorre a injeção de um determinado fluido - comumente a água - e a produção de óleo. Tal modelo físico-matemático é não-linear e sua solução analítica depende de simplificações que geram aproximações do resultado real com grande percentual de erro associado. Para contornar tal situação, utiliza-se de métodos numéricos para obter soluções mais próximas à realidade. O presente trabalho visa simular tal problema de fluxo bifásico e analisar as alterações ocorridas na recuperação de óleo provocadas pelas mudanças das diversas variáveis de entrada, como por exemplo a porosidade, o número de blocos da malha, a viscosidade do óleo, entre outros. Para realizar tal modelagem, utilizou-se o software UTCHEM, capaz de simular o fluxo com comportamento de múltiplas fases (água, óleo, gás e microemulsão), transformações físicas e químicas, e propriedades de meios porosos. Em geral, os resultados mostraram alterações na produção acumulada de óleo mediante às mudanças das propriedades dos fluidos e da formação modelada que foram compatíveis com os modelos analíticos e numéricos propostos.
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Pereira, Isabela Braga, Hugo Candia Saad, and Oldrich Joel Romero. "Estudo da troca de calor em oleodutos terrestres." Latin American Journal of Energy Research 1, no. 1 (June 26, 2014): 70–81. http://dx.doi.org/10.21712/lajer.2014.v1.n1.p70-81.
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Ferramentas computacionais de simulação de escoamento multifásico em dutos de transporte de petróleo são de grande importância para determinação da viabilidade econômica da produção em campos petrolíferos. O presente artigo apresenta a modelagem matemática e numérica do escoamento bifásico de petróleo em um duto onshore parcialmente submerso. O comportamento bifásico do óleo pesado de 13,2 ºAPI é traduzido pela correlação de Dukler. A viscosidade do óleo é considerada dependente da temperatura e da densidade API do óleo mediante a correlação de Hossain. O duto transporta o petróleo desde uma estação coletora até um centro de armazenamento e é formada por três trechos. O primeiro e terceiro trechos são não aterrados e estão em contato com o meio ambiente externo. O trecho intermediário é assentado no leito de um rio e é a parte crítica do oleoduto, pois, elevadas perdas de calor são observadas. A influência de diferentes diâmetros do duto nos gradientes de pressão e de temperatura foi analisada com o auxílio do software Pipesim®.
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Kimura, Artur, Carolina Valente de Oliveira, and Elcio Nogueira. "Hidrodinâmica de Líquidos Imiscíveis (Água-Óleo) em escoamentos internos: Seção Reta Circular e Placas Planas Paralelas." Cadernos UniFOA 6, no. 17 (March 27, 2017): 17. http://dx.doi.org/10.47385/cadunifoa.v6i17.1077.
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Em muitas operações industriais encontram-se situações em que dois líquidos devem escoar simultaneamente por um mesmo duto. Neste trabalho, apresenta-se um estudo analítico do comportamento do escoamento laminar completamente desenvolvido de fluidos imiscíveis (água-óleo) em placas planas e dutos circulares. O sistema empregado é o “Core Flow Lift”, que consiste em adicionar ao fluxo de óleo na tubulação um fluido de menor viscosidade, na forma de uma capa anular externa (água), o que reduz consideravelmente a resistência do óleo ao escoamento, conseguindo um ganho na relação de potência de bombeamento. Esse processo é de fácil aplicação, baixo custo e alto rendimento, possibilitando altas vazões, e já vem sendo utilizado no transporte à longa distância em algumas plantas no exterior, com sucesso. As situações físicas de escoamento entre placas planas paralelas e dutos circulares de seção circular, além de serem muito aplicadas na indústria, são as duas geometrias mais estudadas na literatura utilizada nos Cursos de Graduação em Engenharia Mecânica. Foram desenvolvidos os perfis de velocidades de cada fluido para diferentes campos de temperatura de mistura, partindo-se dos perfis de velocidades e das tensões viscosas na interface dos fluidos, considerando contato perfeito entre ambos os meios. Demonstra-se que existe uma temperatura ideal para redução na potência de bombeamento para duto de seção reta circular e uma temperatura limitante para sistema água-óleo em placas planas paralelas.
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Nogueira, Élcio, and Artur Kimura. "Isolamento térmico de duto circular em escoamento laminar completamente desenvolvido de fluidos imiscíveis (Água-Óleo)." Cadernos UniFOA 7, no. 20 (December 10, 2012): 33. http://dx.doi.org/10.47385/cadunifoa.v7i20.64.
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O objetivo principal deste trabalho foi o de efetuar uma análise relacionada com a espessura de isolamento térmico em regime laminar de fluidos imiscíveis (água-óleo) em dutos circulares. O sistema água-óleo é utilizado, na prática, para diminuição da potência de bombeamento (perda de carga), através da introdução de um filme de água entre o óleo e a parede do duto. Demonstrou-se que existe, claramente, uma relação de compromisso entre o problema de redução da potência de bombeamento e o problema de máxima troca de energia na forma de calor. Neste sentido, efetuou-se uma análise da espessura do isolante térmico necessário para manutenção da temperatura ótima de potência de bombeamento, em relação à variação da temperatura externa.
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Nunes, Flávio César Brito, Maria Gorethe Sousa Lima Brito, Severino Rodrigues de Farias Neto, Elisiane Santana de Lima, Wanderson Magno Paiva Barbosa de Lima, Ricardo Soares Gomez, Hortência Luma Fernandes Magalhães, and Antonio Gilson Barbosa de Lima. "Modelagem e simulação de escoamento anular de água, óleo pesado e ar em dutos horizontais." Research, Society and Development 9, no. 12 (December 20, 2020): e23091211150. http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i12.11150.
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Este artigo tem como objetivo estudar o escoamento trifásico água – óleo pesado – ar em dutos horizontais, utilizando a técnica “core annular flow”. O modelo matemático utilizado foi o não-homogêneo, numa abordagem Euleriana – Euleriana. Considerou-se o modelo de mistura para tratar os termos de transferência de momento interfacial entre as fases contínuas (água e óleo pesado) e o modelo de partícula para tratar os termos de transferência de momento interfacial entre as fases dispersa e contínua (ar e óleo pesado). Todas as simulações foram realizadas utilizando o Software CFX versão 11. Resultados dos campos de pressão e fração volumétrica das fases e queda de pressão no duto são apresentados e comparados com dados experimentais. Verificou-se que a modelagem matemática utilizada foi adequada, apresentado erro máximo com relação aos dados experimentais de queda de pressão de 7,3%, demonstrando a eficiência da técnica core-flow para o transporte trifásico de água - óleo pesado – ar.
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Rigatto, Suellen Freire, and Oldrich Joel Romero. "Deslocamento de óleo por água em um microcanal com cavidade de quinas arredondadas." HOLOS 8 (December 31, 2018): 19–34. http://dx.doi.org/10.15628/holos.2018.5234.
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No presente estudo é analisado numericamente, com auxílio do software Ansys Fluent, a mobilização de óleo mediante injeção de água em uma geometria bidimensional formado por placas paralelas com uma microcavidade quadrada que, de forma simplificada, representa as gargantas e poros da rocha-reservatório portadora de óleo. O objetivo fundamental é avaliar a influência da curvatura da quina no processo de mobilização do óleo. Para isso, o efeito de três raios de curvatura são comparados com a quina formada por um ponto. O problema é transiente, bifásico, com forças capilares dominantes sobre as viscosas e as de inercia. Os resultados obtidos, para o caso com quina aguda, é coincidente com o trabalho de Coelho, Pena e Romero (2016). A análise dos casos considerados permitem destacar que ao final do processo de deslocamento uma fração de óleo continuará trapeado na microcavidade. Também, para a geometria considerada e independente do raio de curvatura da quina, existem três regiões distintas ao se avaliar a fração volumétrica média de óleo. A primeira região em que a redução de óleo é acentuada. Uma segunda região onde a retirada de óleo torna-se cada vez mais lenta. E uma terceira que identifica a saturação de óleo residual. Finalmente, o processo se torna mais eficiente quanto maior for o raio de curvatura da quina do microporo. Esta relação, pelo menos para os casos analisados, é linear.
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Grahl Figueredo1, Melissa, and Jacqueline Biancon Copetti. "Análise comparativa de dois sensores ópticos para a caracterização experimental do escoamento bifásico ar-água." Revista Liberato 19, no. 31 (June 30, 2018): 67–83. http://dx.doi.org/10.31514/rliberato.2018v19n31.p67.
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De Castro Santana, Rejane, Carolina Castro Freitas Prado, and Ricardo Ayupe de Souza Mendonça. "Emulsões de petróleo bruto: efeito do conteúdo aquoso e da adição de sistemas auto-organizáveis com surfactante." Latin American Journal of Energy Research 8, no. 1 (July 11, 2021): 86–95. http://dx.doi.org/10.21712/lajer.2021.v8.n1.p86-95.
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Emulsões de petróleo do tipo água-em-óleo (A/O) podem apresentar viscosidade elevada, sendo necessário técnicas que viabilizem sua exploração e escoamento. Como alternativa, propõe-se a adição de microemulsões óleo-em-água (O/A) em emulsões de petróleo A/O. Microemulsões são sistemas termodinamicamente estáveis capazes de alterar a curvatura do filme interfacial da região água/óleo, modificando a estabilidade e viscosidade do sistema. Assim, os objetivos deste trabalho foram a avaliar o efeito do conteúdo aquoso e da incorporação de sistemas auto-organizáveis nas propriedades das emulsões de petróleo bruto. Inicialmente o petróleo foi caracterizado quanto à densidade em diferentes temperaturas. Emulsões de petróleo, com diferentes concentrações (10-50% m/m) de salmoura (27.870 ppm NaCl) foram produzidas e caracterizadas. De acordo com os resultados de tamanho de gotas e de estabilidade cinética, a inversão de fases de emulsão A/O para O/A ocorreu na concentração de 30% (v/v) de salmoura. Todas as emulsões de petróleo apresentaram distribuição do tamanho de gotas do tipo lognormal e comportamento Newtoniano, com viscosidade variando de 25,6 a 46,0 mPa.s. Posteriormente foi avaliada a formação de microemulsão em 42% do diagrama pseudo-ternário composto por água, xileno e surfactante/co-surfactante (Triton/butanol). Microemulsão formada por 10% (m/m) água, 81% (m/m) Triton/butanol e 9% (m/m) xileno e solução de surfactante formada por 10% (m/m) água e 90% (m/m) Triton/butanol foram adicionadas à emulsão A/O de petróleo com 20% (v/v) de salmoura. Observou-se que não houve redução significativa na viscosidade, porém houve redução do tamanho das gotas das emulsões do óleo mostrando o efeito da adição de sistemas auto-organizáveis na microestrutura de emulsões de petróleo.
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Sousa, Roxana Pereira Fernandes de, Fabíola Dias da Silva Curbelo, Alfredo Ismael Curbelo Garnica, Elayne Andrade Araújo, Júlio Cézar De Oliveira Freitas, and Glauco Soares Braga. "Efeito da goma xantana e da bentonita no desempenho de um fluido de perfuração base microemulsão." HOLOS 2 (April 1, 2020): 1–12. http://dx.doi.org/10.15628/holos.2020.7358.
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Os fluidos de perfuração microemulsionados são uma nova tecnologia que objetiva substituir os fluidos base óleo e base água, por possuir alta lubricidade, estabilidade, baixa toxicidade, baixo custo e menor perda de fluido. Assim, este trabalho teve como objetivo o estudo da ação viscosificante da goma xantana e da bentonita em um fluido de perfuração microemulsionado, composto por uma solução aquosa de glicerina, um óleo vegetal e um tensoativo não iônico, através de testes reológicos. A partir dos resultados, concluiu-se que a goma xantana apresenta maior ação viscosificante, uma vez que o fluido aditivado com uma menor quantidade deste biopolímero apresentou maior viscosidade aparente e plástica, força gel e limite de escoamento. Os dois viscosificantes atribuíram pseudoplasticidade aos fluidos e o modelo reológico que melhor se ajustou aos comportamentos apresentados foi o modelo de Herschel-Bulkley.
Дисертації з теми "Escoamento bifásico de água e óleo"
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SANTOS, Michelly Martuchele. "Simulação Numérica do Escoamento Bifásico Óleo-Água em Tubos." reponame:Repositório Institucional da UNIFEI, 2010. http://repositorio.unifei.edu.br/xmlui/handle/123456789/1433.
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Submitted by Lizziane Tejo Mendonça (lizziane@unifei.edu.br) on 2018-07-04T18:41:03Z
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dissertacao_0037026.pdf: 5473685 bytes, checksum: fa5202165ca9869ea17eb044fc34828d (MD5)Made available in DSpace on 2018-07-04T18:41:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_0037026.pdf: 5473685 bytes, checksum: fa5202165ca9869ea17eb044fc34828d (MD5) Previous issue date: 2010-07
A simulação numérica de escoamentos bifásicos através das técnicas de CFD tem-se tornado indispensável na análise de escoamentos complexos, possibilitando o estudo de diferentes geometrias e condições de contorno. O presente trabalho tem como objetivo simular o escoamento bifásico óleo-água, incompressível, isotérmico e permanente em tubos.Para solução numérica do escoamento utilizou-se o software FLUENT®.Foram analisados vários casos de estudo para a análise da estratificação do escoamento bifásico, dentre os quais: refinamento da malha na região da interface, tubo reto horizontal, tubo com curva, tubo com inclinações ascendente e descendente, variação do diâmetro da gota de óleo, análise da perda de carga em função da variação do diâmetro da gota de óleo e da concentração de óleo e análise do tempo de residência das partículas. Os resultados da simulação numérica para o tubo reto horizontal foram comparados e validados qualitativamente com resultados experimentais obtidos no Laboratório de Separação de Fases da UNIFEI.
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Santos, Cynthia Amália Cardoso. "Estudo experimental da repartida assistida com água de uma linha de coreflow de óleo pesado-água." [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265649.
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Orientador: Antonio Carlos BannwartDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências
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Resumo: Para que todo o potencial das reservas de óleo pesado existentes seja explorado são necessários o desenvolvimento de novas tecnologias e o aprimoramento de tecnologias já existentes. A produção e transporte deste tipo de óleo carregam consigo um conjunto de novos desafios devidos principalmente a sua alta viscosidade e densidade. A técnica de coreflow e uma das tecnologias ainda em desenvolvimento que busca uma resposta a estes desafios. Ela consiste na injeção de uma fina camada de água nas laterais do tubo, formando um filme ao redor do núcleo de óleo, evitando o contato direto entre o óleo e a parede do tubo. Nestas condições a perda de carga por atrito torna-se comparável a do escoamento monofásico de água. Algumas questões importantes sobre escoamento de óleos viscosos assistidos com água permanecem sem resposta, tal como o procedimento de repartida de uma linha apos uma parada súbita imprevista das bombas de óleo e de água. Este trabalho apresenta diversos experimentos de repartida de escoamento assistido com água. A repartida de uma linha parcialmente bloqueada com óleo viscoso, apos uma parada inesperada das bombas de água e óleo, foi realizada utilizando se somente água. Diversas configurações iniciais em termos de holdup de óleo, tempo em que o óleo permanece parado antes da repartida e vazão de água usada na repartida foram testadas
Abstract: In order to explore thoroughly the potential of existing heavy oil reserves it is necessary to develop new technologies and improve existing technologies. Heavy oil production and transport carry a set of new challenges due mainly its high viscosity and density. The core flow method is one of the new technologies in development that may provide an answer to those challenges. It consists in the lateral injection of a thin water layer that forms a film around de oil core, thereby avoiding direct oil-wall contact. In such conditions, frictional pressure drop becomes comparable to that observed in single phase water flow at mixture flow rate. Some important questions about the water-assisted flow of heavy oils remain unanswered, such as the possibility of re-starting the pipeline after an unexpected stop of the water and oil pumps. This work presents the results of several water assisted re-starting experiments. The re-start of a pipe partly blocked with viscous oil, after an unexpected stop of the water and oil pumps, was performed using a water flow only (i.e. a cleaning operation). Several initial configurations in terms of oil holdups, time in which the oil remain stopped before the re-start and water flow rate used in the re-start were tested
Mestrado
Explotação
Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo
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Coêlho, Nelize Maria de Almeida. "Estudo da hidrodinâmica do escoamento bifásico água-óleo utilizando o padrão Core Annular Flow." Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-26032019-095154/.
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A economia mundial é fortemente dependente da disponibilidade de óleo, no entanto as reservas de óleo leve, mais atrativas ao mercado, tendem nos próximos anos ao esgotamento, trazendo à luz as reservas de óleo pesado para atender as demandas do mercado. No entanto, os processos associados ao transporte e processamento desses óleos viscosos consomem muita energia, impondo um grande desafio para a indústria do petróleo. Nesse contexto, se transportar óleos viscosos com água através de um escoamento bifásico em padrão Core Annular Flow (CAF) é muito promissor. Nessa prática, uma película anular de água envolve o núcleo que contém o óleo, minimizando o contato entre este e a parede do duto e reduzindo as perdas de energia por atrito. Visou o presente estudo mapear os padrões de escoamento de óleo pesado com água em dutos horizontais e verticais, mensurar os fatores de redução de potência e do diferencial de pressão associados à um trecho reto e à uma válvula de gaveta aberta e determinar o holdup para avaliar a eficiência do CAF. Para atingir esses objetivos, uma unidade de bancada foi construída, consistindo de tanques de armazenamento e de separação da mistura. Interligando os tanques, foram dispostos dutos transparentes com 27 mm de diâmetro interno e 8 m de extensão, contendo duas seções horizontais e uma vertical para análise e diversos acessórios hidráulicos. O óleo utilizado possuía viscosidade de 3200 cP a 22 °C e densidade de 945 kg/m3 . Os resultados experimentais demonstraram haver diversas configurações de fluxo segundo o posicionamento do duto, e que a diferença de densidade dos fluidos descentraliza o óleo nos escoamentos horizontais. Além disso, o trecho vertical intercalado entre os trechos horizontais se comportou como um retificador de fluxo, melhorando os índices do CAF. Foi determinado um fator de redução de perda de pressão máximo de 250 vezes para o trecho reto e de 12 vezes para a válvula de gaveta. O fator global máximo de redução de potência foi mensurado em 2,2 vezes. Concluiu-se que, para um trecho reto, o projeto de instalações hidráulicas para o escoamento bifásico deve considerar 15 % a mais de perda de carga em relação ao escoamento de água pura. Já para a válvula de gaveta, esse fator deve ser de 700 %.The world economy is strongly dependent on the availability of oil, however, light oil reserves, more market-oriented, tend to deplete in coming years, bringing to light the heavy oil reserves to meet the demands of the market. However, the processes associated with the transportation and production of these viscous oils consume a lot of energy and pose a great challenge for the oil industry. In this context, transporting viscous oils through a liquid-liquid two-phase oil-water flow in a core annular pattern (CAF) is very promising. In this method, an annular water film surrounds the oil-containing core, minimizing its contact with the pipe wall and reducing energy losses by friction. The aim of the present work was to map the flow patterns of a biphasic oil-water flow in horizontal and vertical pipes, to evaluate the overall energy savings provided by the CAF technique, to measure the pressure gradient reduction factor along the pipe and in a gate valve and to determine the holdup as a way of assessing the energy efficiency of the biphasic oil-water flow transport. To achieve these goals, an experimental facility was built and it consisted of cargo and separation tanks. Connecting these tanks, approximately 8 m of 27mm-ID clear transparent PVC pipes, two horizontal and one vertical sections and various hydraulic fittings. It was used in the tests lubricating oil with 3200 cP and 945 kg/m3 at 22°C and distilled water. The experimental results showed that there are several flow configurations according to the pipe positioning, and that the oil and the water density difference decentralizes the oil core in horizontal flows. In addition, the vertical section placed between the two horizontal ones behaved like a flow rectifier, improving the core annular flow energy savings basis. An average pressure gradient reduction factor of 250 times in a straight pipe and of 12 times in a gate valve was determined. The maximum overall power reduction factor was measured as being 2.2 times. It was concluded that the design of a hydraulic installation to transport heavy oil with water in a core annular pattern should consider a pressure drop increase by a factor of 15 % in a straight pipe and by a factor of 700 % in a gate valve based on the monophasic water transport at similar flow rates.
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OLIVEIRA, Jéssica Lacerda de. "Hidrodinâmica do escoamento bifásico de óleo e água em dutos cilíndricos de seção transversal elíptica." Universidade Federal de Campina Grande, 2016. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1178.
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Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-16T11:37:24Z
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JÉSSICA LACERDA DE OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2418283 bytes, checksum: 526f1819ad8814222db5d1a6d985ad51 (MD5)Made available in DSpace on 2018-07-16T11:37:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JÉSSICA LACERDA DE OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2418283 bytes, checksum: 526f1819ad8814222db5d1a6d985ad51 (MD5) Previous issue date: 2016-08-17
CNPq
O modal dutoviário consiste na principal forma de transporte da produção de fluidos multifásicos, onde os dutos cilíndricos com seção transversal circular são os responsáveis pela interligação das regiões produtoras aos centros consumidores. O aumento da produção de óleo direciona o interesse da indústria do petróleo para estudos que tratem do aumento da vazão dos fluidos nos sistemas de transporte, utilizando tecnologias que permitam uma maior eficiência nesses sistemas. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é estudar o escoamento laminar de óleo e água em um duto com seção transversal elíptica, considerando o escoamento tridimensional, incompressível, sem transferência de calor, em regime permanente e com as propriedades físico-químicas constantes, por meio de simulação numérica. Resultados dos campos de pressão, velocidade e fração volumétrica das fases no escoamento para diferentes razões de aspecto do duto cilíndrico elíptico são apresentados e analisados. Verificou-se que quanto maior a razão de aspecto em um duto cilíndrico com seção transversal elíptica, menor será a perda de carga no duto.
The modal pipeline is the main form to production transportation of multiphase fluids, where the cylindrical ducts with circular cross section are used to link the producing regions to consumer centers. Increased oil production directs the interest in the oil industry to studies that deal with the increasing flow of fluids in transportation systems, using technologies that enable greater efficiency in these systems. In this sense, the objective of this work is to study the oil and water laminar flow in a pipeline with elliptical cross section, considering threedimensional and incompressible flow, no heat transfer, steady state regime with physicochemical properties through the numerical simulation. Results of pressure, velocity and volume fraction distribuitions of the phases in the flow for different aspect ratios of elliptic cylindrical duct are presented and analyzed. It has been found that when higher the aspect ratio of the a cylindrical duct with elliptical cross section, the lower the pressure loss in the duct.
5
ARAÚJO, Morgana de Vasconcellos. "Estudo Numérico do Escoamento Bifásico de Água e Óleo em Conexões Tê na Presença de Vazamento." Universidade Federal de Campina Grande, 2014. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/529.
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Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-30T17:11:57Z
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MORGANA DE VASCONCELLOS ARAÚJO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2014..pdf: 6485490 bytes, checksum: ac573f517948e0ae4fa9b0adcf3f0f41 (MD5)Made available in DSpace on 2018-04-30T17:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MORGANA DE VASCONCELLOS ARAÚJO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2014..pdf: 6485490 bytes, checksum: ac573f517948e0ae4fa9b0adcf3f0f41 (MD5) Previous issue date: 2014-07-24
CNPq
Capes
Diante do número de acidentes com dutos na indústria petrolífera, diversas pesquisas vêm buscando o aperfeiçoamento das tecnologias de detecção de vazamento, fazendo-se necessário o conhecimento do comportamento do(s) fluido(s) no interior da tubulação. O trabalho tem como objetivo geral o estudo termofluidodinâmico do escoamento água-óleo em uma conexão tê na presença de vazamento. Para isto, foi construído um domínio tridimensional e foi simulado o escoamento não isotérmico de água testando-se os modelos de turbulência k-Ɛ padrão, SST e RNG k-Ɛ e utilizando as equações da conservação de massa, momento e energia. Foram simulados os escoamentos bifásicos de água-óleo em uma conexão tê com vazamento, variando-se a fração volumétrica de óleo e as temperaturas das misturas nas seções de entrada. Comparando os perfis de velocidade e temperatura com dados experimentais observou-se que o modelo k-Ɛ padrão representou satisfatoriamente o comportamento do escoamento. Notou-se que quanto menor a fração volumétrica de óleo no escoamento, maior a pressão a montante do vazamento e que a região de encontro entre o duto principal e o duto secundário apresentou os maiores gradientes de pressão.
From the large number of accidents involving pipelines in the oil industry, many researcher have the objective of improving the tecnologies of leak detection, where the knowledge of the behavior (s) fluid (s) inside the pipe is necessary. The work aims to describe the thermofluid dynamics study of oil-water flow in a pipe with tee junction and with the presence of leakage. For this, a three-dimensional domain was built and it was simulated the nonisothermal flow of water by testing models of turbulence k-Ɛ standard, SST e RNG k-Ɛ, using the equations of conservation of mass, momentum and energy. Comparing the profiles of velocity and temperature with experimental data, it were observed that the k-Ɛ standard model well represented the flow pattern behavior satisfactorily. The water-oil two-phase flow in a tee junction with leakage was simulated, varying the volume fraction of oil mixtures and temperatures of the input sections. It was noted that the smaller the volume fraction of oil in the flow, the greater the pressure upstream of the leak and the region where the main duct is linked to the secondary duct showed higher pressure gradients.
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Scussiato, Eduardo. "Medidor de fração de água para escoamento bifásico (água e óleo) utilizando técnicas de micro-ondas em cavidades ressonantes." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/93471.
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010Made available in DSpace on 2012-10-24T22:47:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Os fluidos extraídos dos poços de produção de petróleo são, em geral, uma composição de óleo, gás, água salgada e sedimentos, onde água e óleo podem formar uma emulsão. Para a indústria do petróleo é de vital interesse conhecer a quantidade de água existente nestes fluidos para poder controlar e melhorar os processos em todas as fases da produção do petróleo. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor para medição da fração de água em dutos, que transportam uma mistura bifásica de água e óleo. O medidor bifásico proposto é baseado em tecnologia de micro-ondas e no princípio físico de ressonância em uma cavidade eletromagnética. A medição da fração de água de um fluxo bifásico é realizada pelo monitoramento da frequência ressonante da cavidade eletromagnética, uma vez que a frequência de ressonância é dependente de vários fatores, entre eles a permissividade relativa do meio. Desta maneira têm-se diferentes frequências ressonantes para diferentes frações de água e óleo. Os campos elétricos dentro da cavidade ressonante foram modelados e simulados utilizando o software HFSS (High Frequency Structure Simulator) da Ansoft. Uma versão industrial deste sensor foi desenvolvida para um duto de escoamento de 3", em que um analisador de rede foi utilizado para detectar os picos de ressonâncias e desta forma inferir a fração de água. Resultados de simulação e experimentais, considerando uma mistura bifásica de água e óleo, permitem avaliar o medidor. Os experimentos foram realizados com misturas de água doce e óleo mineral, água doce e óleo diesel e água saturada de sal e óleo diesel. Inicialmente os experimentos foram executados de forma estática e, posteriormente, um sistema foi construído para a realização de experimentos de forma dinâmica.
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Soares, da Silva Rogério. "Simulação de escoamento bifásico óleo-água em reservatórios de petróleo usando computadores paralelos de memória distribuída." Universidade Federal de Pernambuco, 2008. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/5100.
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Previous issue date: 2008Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis
A busca por técnicas de alto desempenho por engenheiros e pesquisadores no campo da simulação numérica em reservatórios de petróleo é um caminho que vem sendo percorrido desde o início da década de 1950 com o advento dos primeiros computadores digitais. Prever o comportamento de um reservatório ao longo de sua vida produtiva e extrair a máxima quantidade de hidrocarbonetos economicamente viável é uma tarefa que exige um conhecimento mais detalhado das características dos fluidos (líquidos e/ou gasosos) e do meio poroso por onde escoam. A modelagem matemática da física envolvida no escoamento de fluidos em meios porosos resulta em equações diferenciais parciais (EDPs) nãolineares que apenas apresentam soluções analíticas em casos muito simplificados. Métodos numéricos como os de diferenças finitas e de volumes finitos, e mais recentemente de elementos finitos, têm sido aplicados neste campo e exigem um tratamento especial quando se deseja empregá-los em simulações com o auxílio de computadores paralelos partindo desde a fase de pré-processamento, passando pela estrutura de dados do simulador, até a resolução das equações discretas. O uso de computadores paralelos de memória distribuída é apresentado como uma ferramenta de alto desempenho que pode permitir uma redução significativa no tempo total de simulação ou pode viabilizar a simulação de problemas de grande porte, ou seja, problemas que excedem a capacidade de memória de uma única máquina devido a enorme quantidade de dados envolvidos. Neste trabalho, é apresentado um simulador de reservatórios de petróleo paralelo desenvolvido em C++ e que faz uso de pacotes gratuitos de código aberto voltados à programação paralela como FMDB, ParMetis e Petsc que desempenham tarefas específicas importantes como o gerenciamento de malhas distribuídas, o balanço de carga entre processadores e a utilização de resolvedores (solvers) iterativos paralelos, respectivamente. Uma formulação de volumes finitos centrada nos vértices e baseadas em uma estrutura de dados por arestas (Carvalho, 2005), aqui chamada de EBFV1 (Edge Based Finite Volume), é utilizada na discretização das equações governantes para simular o escoamento incompressível óleo-água em meios porosos heterogêneos e anisotrópicos tanto em malhas de triângulos quanto de tetraedros. Nesta formulação, a heterogeneidade do meio está associada a subdomínios. O método de integração no tempo IMPES (IMplicit Pressure Explicit Saturation) é adotado nas simulações em conjunto com um procedimento adaptativo no passo de tempo (Hurtado et al., 2006). Uma segunda formulação de volumes finitos (EBFV2) também com volumes de controle centrados nos vértices e onde a heterogeneidade do meio está associada aos elementos da malha é apresentada e comparada com a formulação EBFV1 para tratar problemas elípticos em malhas 2-D. Exemplos obtidos da literatura e tratados por outras formulações de volumes finitos são usados para avaliar o erro e a taxa de convergência para malhas com diferentes níveis de refinamento. Mostram-se como as duas formulações são capazes de lidar com problemas envolvendo meios porosos com razão de heterogeneidade e anisotropia elevada
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Pereira, Cléber Carvalho. "Estudo experimental e modelagem do escoamento estratificado ondulado óleo-água." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-15052011-101158/.
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O escoamento estratificado óleo-água é bastante comum na indústria do petróleo, especialmente em poços direcionas offshore, oleodutos e gasodutos. Entretanto, existem poucos trabalhos na literatura sobre a natureza da estrutura ondulatória observada no escoamento em dutos ascendentes ou descendentes a partir da horizontal. O objetivo deste trabalho foi estudar as propriedades geométricas e cinemáticas da onda interfacial, i.e, forma média, comprimento, amplitude e celeridade, e assim contribuir para a compreensão do papel da onda interfacial na dinâmica do escoamento estratificado. Um software baseado em plataforma Labview® possibilitou a automação para obtenção dos dados das ondas interfaciais extraídas de imagens de vídeos de alta resolução. Além das propriedades das ondas, também se coletaram valores de fração volumétrica in situ e de gradiente de pressão bifásico para cinco ângulos de inclinação (-20°, -10°, 0°, 10° e 20°) em diferentes pares de vazões de óleo e água. Desenvolveu-se um modelo fenomenológico considerando os termos ondulatórios do escoamento para o cálculo da fração volumétrica in situ e do gradiente de pressão bifásico, sendo comparado com modelos disponíveis na literatura e dados experimentais. A concordância do modelo proposto com os dados coletados neste trabalho se mostrou muito boa, o que sugere um avanço em comparação ao existente na literatura. O estudo da equação da onda de perturbação interfacial para o escoamento estratificado óleo-água indicou que a natureza da onda observada é cinemática e não dinâmica; e baseado na equação da celeridade da onda cinemática pode-se confrontar a celeridade experimental com a teórica, revelando boa concordância.The oil-water stratified flow is quite common in the oil industry, especially in offshore directional wells and pipelines. However, there are few studies on the physics of the wavy structure observed in upward and downward stratified flow. The goal of this work was to study the geometric and kinematic properties of interfacial waves, i.e., the average shape, wavelength, amplitude and celerity. A homemade Labview®-based software enabled the automatic acquisition of data extracted from frames obtained via high resolution video recording. In situ volume fraction and two-phase pressure gradient data for five inclination angles (-20°, -10°, 0°, 10° and 20°) at several pairs of oil and water flow rates were also collected. A phenomenological model that takes into account the wavy structure is proposed to calculate volume fractions and two-phase pressure gradient and it was compared with available models from the literature and experimental data. The good agreement of the proposed model with the data collected in this study is promising and suggests that it may provide better predictions in comparison with models from the literature. The study of the interfacial perturbation wave equation for stratified flow indicates that the observed waves nature is kinematic and not dynamic; and based on the kinematic wave velocity equation we could compare the experimental celerity with the theoretical one, with good agreement.
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Mello, Diego Oliveira de. "Estudo experimental e modelagem matemática de ondas no escoamento estratificado óleo-água em tubulação levemente inclinada." Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-08012016-140147/.
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Embora o escoamento estratificado óleo-água seja comum na indústria do petróleo, existem poucos trabalhos na literatura sobre a estrutura ondulatória encontrada no escoamento em dutos ascendentes ou descendentes. O objetivo deste trabalho é entender e caracterizar as estruturas interfaciais ondulatórias em escoamentos estratificados óleo e água em dutos levemente inclinados e comparar com os resultados retirados da modelagem proposta. Uma primeira tentativa de modelar a onda interfacial óleo-água através da equação da energia bifásica unidimensional para regime permanente é apresentada e comparada aos resultados obtidos experimentalmente. Valores de comprimento de onda foram coletados para quatro ângulos de inclinação a partir da horizontal (-5º, -2º, 2º e 5º) e diversos pares de vazão de óleo e água. Os dados foram extraídos de frames de vídeos de alta resolução através de uma técnica manual. Um software baseado em LabView foi desenvolvido para possibilitar a automação da obtenção do comprimento de onda e amplitude. Os comprimentos de onda obtidos com a técnica automática foram comparados com os dados obtidos através da técnica manual. O mensuramento é bem satisfatório e sugere que a ferramenta experimental proposta possa ser aplicada para o estudo de qualquer padrão de escoamento óleo-água, onde uma estrutura ondulatória possa ser identificada. A validade da modelagem da onda interfacial proposta foi avaliada através da comparação entre os resultados teóricos e dados experimentais. A concordância observada é encorajadora.Even though the oil-water stratified flow pattern has a common occurrence in the upstream oil industry, quite often in directional wells, there are only a few works in the literature dealing with its interfacial wavy structure. This work has the mean goal of comprehending a characterizing the interfacial wave structure in inclined water-oil stratified pipe flow, comparing it with the proposed model. A model, based on the steady-state one-dimensional two-phase flow energy equation is presented and compared to our experimental data. Wave lengths and amplitude data were collected at four inclinations from the horizontal (-5º, -2º, 2º and 5º) and several oil and water flow rates. The data were extracted form high-resolution video images through a manual technique. A LabView based software was developed in order to obtain the lengths and amplitude automatically. Wave length obtained from it were compared to the manual technique data. The satisfactory measurement suggests the applicability of the experimental tool to any water-oil pipe flow pattern, where a wave structure can be identified. The validity by the comparison between theoretical and experimental data. The agreement observed is promising.
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Ávila, Ricardo Pereira de. "Estudo fenomenológico e numérico do escoamento estratificado óleo-água ondulado e com mistura na interface." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-30052016-160240/.
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Escoamentos bifásicos estão presentes em diversos processos naturais e industriais, como na indústria de petróleo. Podem apresentar-se em diferentes configurações topológicas, ou, padrões de escoamento, entre eles o escoamento estratificado ondulado e o estratificado com mistura na interface. Os escoamentos bifásicos estratificados óleo-água têm sido utilizados como uma forma conveniente de evitar a formação de emulsões de água em óleo em oleodutos e possuem uma ocorrência comum em poços de petróleo direcionais. Quando a onda interfacial ultrapassa determinado limite geométrico e cinemático, surge o fenômeno do entranhamento de gotas, representado por misturas entre as fases junto à interface que promovem um aumento na queda de pressão. Modelos têm sido apresentados pela literatura na tentativa de descrever o fenômeno do entranhamento de gotas. Neste trabalho é apresentada uma nova proposta de modelagem matemática unidimensional para o entranhamento de gotas com o objetivo de melhorar a previsão dos parâmetros envolvidos, em especial, da fração volumétrica de óleo e da queda de pressão bifásica. Também foi utilizada simulação numérica computacional, CFD (Computational Fluid Dynamics), com o uso de software comercial para obtenção dos valores dos parâmetros do escoamento estratificado ondulado óleo-água (fração volumétrica de óleo, queda de pressão, amplitude e comprimento da onda interfacial). Os resultados da modelagem fenomenológica para entranhamento e os de CFD foram comparados com bancos de dados experimentais. Os resultados em CFD mostram concordância com os resultados experimentais, tanto na análise qualitativa das propriedades geométricas das ondas interfaciais, quanto na comparação direta com os dados para fração volumétrica e queda de pressão. Os resultados numéricos da modelagem fenomenológica para fatores de entranhamento apresentam boa concordância com dados da literatura.Two-phase flows are present in many natural and industrial processes, such as in the oil industry. They may be found arranged in several flow patterns, including the wavy stratified flow and the stratified with mixing at the interface. The stratified oil-water flow has been used as a convenient way to avoid the formation of emulsions of water in oil and have a common occurrence in directional oil wells. When the interfacial wave exceeds a certain geometric and kinematic limit the phenomenon of drop entrainment arises at the interface, causing an increase of pressure drop. Models have been presented in the literature in an attempt to describe the phenomenon of drop entrainment. In this work, we present a new method for the one-dimensional mathematical modeling of entrainment in order to improve the prediction of oil volume fraction and pressure drop. It was also used a commercial computational fluid dynamics tool (CFD) to obtain the values of flow parameters of wavy stratified oil-water flow, such as oil volume fraction, pressure drop, amplitude and length of the interfacial waves. The results of the phenomenological modeling for entrainment and CFD were compared with experimental databases. The CFD results are in agreement with the experimental results in both the qualitative analysis of the geometric properties of the interfacial waves and in direct comparison with oil-volumetric-fraction and pressure-drop data. The numerical results of the phenomenological model for entrainment factors are in agreement with data from the literature.
Частини книг з теми "Escoamento bifásico de água e óleo"
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Marques, Reinaldo Antonio Gomes, Wellington Betencurte da Silva, Julio Cesar Sampaio Dutra, and Rayani Xavier Hoffmann. "Aplicação de filtros Bayesianos em um escoamento bifásico óleo-água em reservatório de petróleo." In Processos Químicos e Biotecnológicos – Volume 5. Editora Poisson, 2020. http://dx.doi.org/10.36229/978-65-86127-43-0.cap.17.
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Fortes, Anderson Giacomeli, and Jeferson Diehl de Oliveira. "SENSOR CAPACITIVO PARA DETECÇÃO DE FRAÇÃO DE VAZIO EM ESCOAMENTO BIFÁSICO ÁGUA-AR." In Coleção desafios das engenharias: Engenharia mecânica, 138–49. Atena Editora, 2021. http://dx.doi.org/10.22533/at.ed.59021210712.
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FORTUNATO, T. B., J. C. S. DUTRA, and W. B. da SILVA. "SIMULAÇÃO DE UM ESCOAMENTO BIFÁSICO ÓLEO-ÁGUA EM RESERVATÓRIO DE PETRÓLEO." In XI Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 2015. http://dx.doi.org/10.5151/chemeng-cobeqic2015-010-31681-267221.
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2
HOFFMANN, R. X., W. B. da SILVA, J. C. S. Dutra, and R. A. G. Marques. "APLICAÇÃO DE FILTROS BAYESIANOS EM UM ESCOAMENTO BIFÁSICO ÓLEO-ÁGUA EM RESERVATÓRIO DE PETRÓLEO." In XI Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 2015. http://dx.doi.org/10.5151/chemeng-cobeqic2015-018-31738-260323.
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Farias, Priscila, Gilberto Augusto Amado Moreira, Francisco José Araujo Melo, and Gustavo Roque Martorelli. "Estudo Numérico do Escoamento Bifásico Óleo-Água aplicado em duto horizontal utilizando a técnica "Core Annular Flow"." In X Congresso Nacional de Engenharia Mecânica. ABCM, 2018. http://dx.doi.org/10.26678/abcm.conem2018.con18-0429.
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PESSOA, J. H. B., O. CHIAVONE FILHO, A. C. P. PEREIRA, G. L. C. NASCIMENTO, R. M. P. de ANDRADE, and V. A. da SILVA JR. "ESTUDO DO ESCOAMENTO DO SISTEMA ÓLEO / ÁGUA EM TUBULAÇÕES INDUSTRIAIS." In XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 2015. http://dx.doi.org/10.5151/chemeng-cobeq2014-0424-25544-160139.
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5
Fortes, Anderson, and Jeferson Diehl de Oliveira. "SENSOR CAPACITIVO PARA DETECÇÃO DE FRAÇÃO DE VAZIO EM ESCOAMENTO BIFÁSICO ÁGUA -AR." In CREEM2020. ABCM, 2020. http://dx.doi.org/10.26678/abcm.creem2020.cre2020-0028.
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6
Jéssica Lacerda Oliveira, Enivaldo Santos Barbosa, and Antonio Gilson Barbosa de Lima. "HIDRODINÂMICA DO ESCOAMENTO BIFÁSICO DE PETRÓLEO E ÁGUA EM DUTOS CILÍNDRICOS HORIZONTAIS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ELÍPTICA VIA CFX." In IX Congresso Nacional de Engenharia Mecânica. Rio de Janeiro, Brazil: ABCM Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas, 2016. http://dx.doi.org/10.20906/cps/con-2016-0212.
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Neves, Leonardo, and Roberto Parreiras Tavares. "MODELO MATEMÁTICO DO ESCOAMENTO NO INTERIORDESGASEIFICADOR RH: ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DA ESCÓRIA PELO SISTEMA AR/ÓLEO/ÁGUA." In 46º Seminário de Aciaria - Internacional. São Paulo: Editora Blucher, 2017. http://dx.doi.org/10.5151/1982-9345-26981.
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MIOTTO, F., M. B. QUADRI, C. S. GONÇALVES, and D. P. TRAMONTIN. "MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO ESCOAMENTO IMISCÍVEL DE ÁGUA E ÓLEO ATRAVÉS DE UM CANAL SOB DIFERENTES CONDIÇÕES OPERACIONAIS." In XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 2015. http://dx.doi.org/10.5151/chemeng-cobeq2014-1713-17930-176351.
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9
Barros, Danilo. "AVALIAÇÃO DO EFEITO DA FRAÇÃO VOLUMÉTRICA DA FASE DISPERSA EM UM ESCOAMENTO MULTIFÁSICO ÁGUA-ÓLEO NÃO ISOTÉRMICO EM JUNÇÃO TIPO T." In II Congresso Brasileiro de Fluidodinâmica Computacional. Rio de Janeiro - RJ, Brazil: Galoa, 2018. http://dx.doi.org/10.17648/cbcfd-84306.
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