Identificação de padrões de escoamentos multifásicos em sistemas core annular flow baseados em fluidodinâmica computacional utilizando agrupamentos fuzzy

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Lima, Patrick Souza lattes
Orientador(a): Schnitman, Leizer lattes
Banca de defesa: Tofaneli, Luzia Aparecida lattes, Estevam, Valdir lattes, Nogueira, Idelfonso Bessa dos Reis lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Bahia
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Mecatrônica da UFBA (PPGM) 
Departamento: Instituto de Computação - IC
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
PADRÕES DE ESCOAMENTOS MULTIFÁSICOS
SISTEMAS CORE ANNULAR FLOW
AGRUPAMENTOS FUZZY
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::OUTROS::ENGENHARIA MECATRONICA
Link de acesso: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/41432
Resumo: O petróleo, que é composto por uma variedade de componentes químicos, exibe características físico químicas distintas, o que requer a aplicação de técnicas específicas para assegurar um fluxo adequado e evitar problemas operacionais. Dentre essas técnicas, o Core Annular Flow (CAF) se destaca, pois reduz as tensões de cisalhamento ao introduzir perifericamente um fluido de baixa viscosidade. No entanto, a injeção de fluidos imiscíveis pode resultar em diversos padrões de escoamento multifásico, o que tem sido um desafio para a indústria, que busca identificar o padrão de escoamento presente no sistema.Para abordar essa questão, foi desenvolvida uma metodologia que combina Computacional Fluid Dynamics (CFD) e inteligência artificial com agrupamentos fuzzy. Essa abordagem permitiu identificar de forma eficaz os diferentes padrões de escoamento. As simulações realizadas foram comparadas com dados experimentais já existentes na literatura, demonstrando a validade da metodologia proposta. Além disso, a aplicação do agrupamento fuzzy possibilitou a detecção de regiões de transição, proporcionando uma caracterização mais detalhada e contínua dos padrões de escoamento multifásico, o que amplia o entendimento desses fenômenos na indústria.
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As simulações realizadas foram comparadas com dados experimentais já existentes na literatura, demonstrando a validade da metodologia proposta. Além disso, a aplicação do agrupamento fuzzy possibilitou a detecção de regiões de transição, proporcionando uma caracterização mais detalhada e contínua dos padrões de escoamento multifásico, o que amplia o entendimento desses fenômenos na indústria.Petroleum, which is composed of a variety of chemical components, exhibits distinct physical and chemical characteristics, which requires the application of specific techniques to ensure adequate flow and avoid operational problems. Among these techniques, Core Annular Flow (CAF) stands out, as it reduces shear stresses by peripherally introducing a low-viscosity fluid. However, the injection of immiscible fluids can result in different multiphase flow patterns, which has been a challenge for the industry, which seeks to identify the flow pattern present in the system. To address this issue, a methodology was developed that combines Computational Fluid Dynamics (CFD) and artificial intelligence with fuzzy groupings. This approach allowed us to effectively identify different flow patterns. The simulations carried out were compared with experimental data already existing in the literature, demonstrating the validity of the proposed methodology. Furthermore, the application of fuzzy clustering enabled the detection of transition regions, providing a more detailed and continuous characterization of multiphase flow patterns, which expands the understanding of these phenomena in the industry.ANPporUniversidade Federal da BahiaPrograma de Pós-Graduação em Mecatrônica da UFBA (PPGM) UFBABrasilInstituto de Computação - ICMULTIPHASE FLOW PATTERNSCORE ANNULAR FLOW SYSTEMSFUZZY GROUPINGSCNPQ::OUTROS::ENGENHARIA MECATRONICAPADRÕES DE ESCOAMENTOS MULTIFÁSICOSSISTEMAS CORE ANNULAR FLOWAGRUPAMENTOS FUZZYIdentificação de padrões de escoamentos multifásicos em sistemas core annular flow baseados em fluidodinâmica computacional utilizando agrupamentos fuzzyMestrado Acadêmicoinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionSchnitman, Leizerhttp://lattes.cnpq.br/0473342349140026Souza, Leonardo Silva dehttp://lattes.cnpq.br/9964228434531026Tofaneli, Luzia Aparecidahttp://lattes.cnpq.br/7755368921458860Estevam, Valdirhttp://lattes.cnpq.br/9264004380006248Nogueira, Idelfonso Bessa dos Reishttp://lattes.cnpq.br/6396503275989248http://lattes.cnpq.br/8405108389225056Lima, Patrick Souzainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFBAinstname:Universidade Federal da Bahia (UFBA)instacron:UFBAORIGINALDissertao-Final_1.0_-_Patrick_Souza_Lima.pdfDissertao-Final_1.0_-_Patrick_Souza_Lima.pdfDissertaçãoapplication/pdf7642816https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/41432/1/Dissertao-Final_1.0_-_Patrick_Souza_Lima.pdf2e7de79e3cdace5676dc93d25c65d659MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1720https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/41432/2/license.txtd9b7566281c22d808dbf8f29ff0425c8MD52open accessri/414322025-03-13 11:14:09.279open accessoai:repositorio.ufba.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufba.br/oai/requestrepositorio@ufba.bropendoar:19322025-03-13T14:14:09Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA)false
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