Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do. lattes
Orientador(a): FARIAS NETO, Severino Rodrigues de. lattes
Banca de defesa: LIMA, Antono Gilson Barbosa de., VASCONCELOS, ÂNGELA Lucínia Urtiga., ANDRADE, Tony Hebert Freire de., LEITE, Boniek Evangelista.
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Separador horizontal trifásico
CFD
Defletores semi-porosos
Placa Lavagem com água
Escoamento Multifásico
Three-phase horizontal separator
Semi-porous baffles
Plate wash with water
Multiphase Flow
Área do conhecimento CNPq:
Engenharia de Processos
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/33548
Resumo: Os vasos separadores horizontais apresentam melhores eficiências de separação quando os fluidos escoam em menor velocidade, favorecendo o processo de sedimentação. A determinação otimizada de dispositivos internos do tipo defletores pode contribuir na redução da velocidade dos fluidos desde a entrada até a região de separação. O objetivo desta tese foi analisar a influência dos aspectos geométricos de defletores e parâmetros operacionais de entrada na dinâmica do escoamento e eficiência de separação em um separador horizontal trifásico. Uma geometria base foi adaptada a partir da inserção de cinco defletores de entrada (placa lavagem com água sólida, placa lavagem com água perfurada e defletores semi-porosos). As equações de conservação da massa e de quantidade de movimento foram usadas para modelar o escoamento multifásico adotando o modelo VOF em conjunto com o modelo de turbulência k − padrão. Os resultados indicaram que de forma geral a inserção, tanto das placas de lavagem quanto dos defletores, contribuiu na atenuação da velocidade dos fluidos de entrada, mas resultou em dinâmica de escoamento e eficiências de separação trifásica distintas. Dentre os arranjos geométricos analisados é possível concluir que, o separador horizontal trifásico dotado de um defletor semi-perfurado na posição P1 apresentou um escoamento trifásico mais uniforme, além de melhores eficiências de separação líquido/gás e óleo/ água, sob condições operacionais específicas.
id UFCG_32bfb41fefa99e033adddc773396c90d
oai_identifier_str oai:localhost:riufcg/33548
network_acronym_str UFCG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
repository_id_str
spelling FARIAS NETO, Severino Rodrigues de.FARIAS NETO, S. R.http://lattes.cnpq.br/5029314237107938LIMA, Antono Gilson Barbosa de.VASCONCELOS, ÂNGELA Lucínia Urtiga.ANDRADE, Tony Hebert Freire de.LEITE, Boniek Evangelista.NASCIMENTO, J. B. S.http://lattes.cnpq.br/9140642864690654NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do.Os vasos separadores horizontais apresentam melhores eficiências de separação quando os fluidos escoam em menor velocidade, favorecendo o processo de sedimentação. A determinação otimizada de dispositivos internos do tipo defletores pode contribuir na redução da velocidade dos fluidos desde a entrada até a região de separação. O objetivo desta tese foi analisar a influência dos aspectos geométricos de defletores e parâmetros operacionais de entrada na dinâmica do escoamento e eficiência de separação em um separador horizontal trifásico. Uma geometria base foi adaptada a partir da inserção de cinco defletores de entrada (placa lavagem com água sólida, placa lavagem com água perfurada e defletores semi-porosos). As equações de conservação da massa e de quantidade de movimento foram usadas para modelar o escoamento multifásico adotando o modelo VOF em conjunto com o modelo de turbulência k − padrão. Os resultados indicaram que de forma geral a inserção, tanto das placas de lavagem quanto dos defletores, contribuiu na atenuação da velocidade dos fluidos de entrada, mas resultou em dinâmica de escoamento e eficiências de separação trifásica distintas. Dentre os arranjos geométricos analisados é possível concluir que, o separador horizontal trifásico dotado de um defletor semi-perfurado na posição P1 apresentou um escoamento trifásico mais uniforme, além de melhores eficiências de separação líquido/gás e óleo/ água, sob condições operacionais específicas.Horizontal separator vessels present better separation efficiencies when the fluids flow at a lower speed, favoring the sedimentation process. Optimized determination of internal baffles type devices can contribute to reducing the fluid velocity from the inlet to the separation region. The aim of this thesis was to analyze the influence of geometric aspects of baffles and input operating parameters on flow dynamics and separation efficiency in a three-phase horizontal separator. A base geometry was adapted from the insertion of five inlet baffles (solid water washing plate, perforated water washing plate and semi-porous baffles). The conservation of mass and momentum equations were used to model the multiphase flow adopting the VOF model in conjunction with the standard turbulence model. The results indicated that, in general, the insertion of both the washing plates and the deflectors contributed to the attenuation of the velocity of the inlet fluids, but resulted in different flow dynamics and efficiencies of threephase separation. Among the analyzed geometric arrangements, it is possible to conclude that the three-phase horizontal separator equipped with a semi-perforated baffle in the P1 position presented a more uniform three-phase flow, in addition to better liquid/gas and oil/water separation efficiencies, under specific operational conditions.Submitted by Helder Soares Dantas (helder-dantas@hotmail.com) on 2023-12-12T12:58:27Z No. of bitstreams: 1 JÉSSICA BARBOSA DA SILVA DO NASCIMENTO – TESE (PPGEP) 2023.pdf: 10335031 bytes, checksum: 57bef8dea9b844188c6358e6fb0b3e89 (MD5)Made available in DSpace on 2023-12-12T12:58:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JÉSSICA BARBOSA DA SILVA DO NASCIMENTO – TESE (PPGEP) 2023.pdf: 10335031 bytes, checksum: 57bef8dea9b844188c6358e6fb0b3e89 (MD5) Previous issue date: 2023-02-28Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOSUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTEngenharia de ProcessosSeparador horizontal trifásicoCFDDefletores semi-porososPlaca Lavagem com águaEscoamento MultifásicoThree-phase horizontal separatorSemi-porous bafflesPlate wash with waterMultiphase FlowAnálise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.Analysis of the gas-oil-water separation process in horizontal separators: fluid dynamic and geometric aspects.2023-02-282023-12-12T12:58:27Z2023-12-122023-12-12T12:58:27Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/33548NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do. Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais: aspectos fluidodinâmicos e geométricos. 2023. 219 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/33548/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALJÉSSICA BARBOSA DA SILVA DO NASCIMENTO – TESE (PPGEP) 2023.pdfJÉSSICA BARBOSA DA SILVA DO NASCIMENTO – TESE (PPGEP) 2023.pdfapplication/pdf10335031http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/33548/1/J%C3%89SSICA+BARBOSA+DA+SILVA+DO+NASCIMENTO+%E2%80%93+TESE+%28PPGEP%29+2023.pdf57bef8dea9b844188c6358e6fb0b3e89MD51riufcg/335482023-12-12 09:58:28.006oai:localhost:riufcg/33548Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512023-12-12T12:58:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Analysis of the gas-oil-water separation process in horizontal separators: fluid dynamic and geometric aspects.
title Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.
spellingShingle Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.
NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do.
Engenharia de Processos
Separador horizontal trifásico
CFD
Defletores semi-porosos
Placa Lavagem com água
Escoamento Multifásico
Three-phase horizontal separator
Semi-porous baffles
Plate wash with water
Multiphase Flow
title_short Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.
title_full Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.
title_fullStr Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.
title_full_unstemmed Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.
title_sort Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais : aspectos fluidodinâmicos e geométricos.
author NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do.
author_facet NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do.
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv FARIAS NETO, Severino Rodrigues de.
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv FARIAS NETO, S. R.
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5029314237107938
dc.contributor.referee1.fl_str_mv LIMA, Antono Gilson Barbosa de.
dc.contributor.referee2.fl_str_mv VASCONCELOS, ÂNGELA Lucínia Urtiga.
dc.contributor.referee3.fl_str_mv ANDRADE, Tony Hebert Freire de.
dc.contributor.referee4.fl_str_mv LEITE, Boniek Evangelista.
dc.contributor.authorID.fl_str_mv NASCIMENTO, J. B. S.
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9140642864690654
dc.contributor.author.fl_str_mv NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do.
contributor_str_mv FARIAS NETO, Severino Rodrigues de.
LIMA, Antono Gilson Barbosa de.
VASCONCELOS, ÂNGELA Lucínia Urtiga.
ANDRADE, Tony Hebert Freire de.
LEITE, Boniek Evangelista.
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Engenharia de Processos
topic Engenharia de Processos
Separador horizontal trifásico
CFD
Defletores semi-porosos
Placa Lavagem com água
Escoamento Multifásico
Three-phase horizontal separator
Semi-porous baffles
Plate wash with water
Multiphase Flow
dc.subject.por.fl_str_mv Separador horizontal trifásico
CFD
Defletores semi-porosos
Placa Lavagem com água
Escoamento Multifásico
Three-phase horizontal separator
Semi-porous baffles
Plate wash with water
Multiphase Flow
description Os vasos separadores horizontais apresentam melhores eficiências de separação quando os fluidos escoam em menor velocidade, favorecendo o processo de sedimentação. A determinação otimizada de dispositivos internos do tipo defletores pode contribuir na redução da velocidade dos fluidos desde a entrada até a região de separação. O objetivo desta tese foi analisar a influência dos aspectos geométricos de defletores e parâmetros operacionais de entrada na dinâmica do escoamento e eficiência de separação em um separador horizontal trifásico. Uma geometria base foi adaptada a partir da inserção de cinco defletores de entrada (placa lavagem com água sólida, placa lavagem com água perfurada e defletores semi-porosos). As equações de conservação da massa e de quantidade de movimento foram usadas para modelar o escoamento multifásico adotando o modelo VOF em conjunto com o modelo de turbulência k − padrão. Os resultados indicaram que de forma geral a inserção, tanto das placas de lavagem quanto dos defletores, contribuiu na atenuação da velocidade dos fluidos de entrada, mas resultou em dinâmica de escoamento e eficiências de separação trifásica distintas. Dentre os arranjos geométricos analisados é possível concluir que, o separador horizontal trifásico dotado de um defletor semi-perfurado na posição P1 apresentou um escoamento trifásico mais uniforme, além de melhores eficiências de separação líquido/gás e óleo/ água, sob condições operacionais específicas.
publishDate 2023
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-02-28
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-12-12T12:58:27Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-12-12
2023-12-12T12:58:27Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/33548
dc.identifier.citation.fl_str_mv NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do. Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais: aspectos fluidodinâmicos e geométricos. 2023. 219 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023.
url http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/33548
identifier_str_mv NASCIMENTO, Jéssica Barbosa da Silva do. Análise do processo de separação gás-óleo-água em separadores horizontais: aspectos fluidodinâmicos e geométricos. 2023. 219 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.publisher.program.fl_str_mv PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFCG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
instname_str Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron_str UFCG
institution UFCG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
bitstream.url.fl_str_mv http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/33548/2/license.txt
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/33548/1/J%C3%89SSICA+BARBOSA+DA+SILVA+DO+NASCIMENTO+%E2%80%93+TESE+%28PPGEP%29+2023.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
57bef8dea9b844188c6358e6fb0b3e89
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br
_version_ 1797044749758103552

Registros relacionados