[pt] MODELO MATEMÁTICO SIMPLIFICADO PARA MIGRAÇÃO DE BOLHAS DE GÁS EM FLUIDO VISCOPLASTICO

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: WILLIAM FERNANDO LOPEZ CANDELA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] FLUIDO VISCOPLASTICO; [pt] MODELO MATEMATICO SIMPLIFICADO; [pt] BOLHA DE GAS; [en] VISCOPLASTIC FLUID; [en] SIMPLIFIED MATHEMATICAL MODEL; [en] GAS BUBBLE
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=22898&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=22898&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.22898

[pt] Neste trabalho, um estudo do deslocamento ascendente de uma única bolha de gás num fluido não newtoniano é realizado ,a fim de simular o escoamento de bolhas de gás em pasta de cimento durante a cimentação de poços de petróleo. O fluido é modelado como um fluido não Newtoniano tipo Herschel-Bulkley com reologia variável no tempo. A partícula imersa no fluido não necessariamente é gasosa, também pode ser sólida ou liquida, fazendo algumas considerações para cada caso. Para desenvolver o modelo matemático foi feita uma analise dinâmica da partícula esférica imersa no fluido, e junto com as equações de Ansley e Plesley (1967), foi finalizado o modelo. O sistema de equações foi solucionado usando um método numerico de Runge Kutta de baixa ordem. O modelo numérico foi implementado usando o programa Matlab da empresa Mathworks. Os cálculos foram feitos para bolha esférica, numero de Reynolds baixo (menor 3), temperatura constante, efeito de parede desprezível e sem efeito de população. O modelo foi validado comparando os resultados numéricos com os resultados experimentais de multiples autores. Foram consultados os dados experimentais dos autores Raymond (2000), Hervé Tabuteau (2007) e Neville Dubash (2003). Foi analisado o efeito da massa da bolha e da tensão superficial da interface liquido-gás na cinemática da partícula, a fim de definir em que condições é possível desprezar seus efeitos. Finalmente, os efeitos dos parâmetros reológicos na cinemática da partícula são analisados. Além disso, considerou-se a dependência da reologia com o tempo a fim de analisar o processo de deslocamento da bolha durante a cura do cimento.