Análise numérica do comportamento da bolha de Taylor em bifurcações T e Y. - RACINE, Ricardo Alexandre Silva. (2008)
O escoamento bifásico gás-óleo exibe diferentes padrões de escoamento dentre os quais se destaca o escoamento pistonado (bolha de Taylor) e que está presente em muitas das aplicações da indústria de petróleo, como por exemplos, na elevação de fluidos em poços de petróleo e no fluxo em tubos. O presente trabalho propõe um estudo numérico do escoamento de uma ou mais bolhas de Taylor em tubulações de 3 mm de diâmetro conectadas à bifurcações do tipo “T” e “Y” utilizando o código comercial CFX 10®. Foi empregado o modelo Euleriano-Euleriano para tratar o escoamento bifásico de gás (fase dispersa) e óleo pesado e ultraviscoso (fase contínua), bidimensional, transiente, isotérmico e com regime de escoamento laminar. Resultados das distribuições de velocidade, pressão e fração volumétrica das fases para diferentes casos são apresentados, e os efeitos da velocidade do óleo na seção de entrada da tubulação (0,025; 0,05; 0,1 e 0,15 m/s), viscosidade do óleo pesado e ultraviscoso (0,5; 1,5; 2,5 e 5,0 Pa.s) e inclinação da bifurcação (30; 60 e 90º) sobre a forma e freqüência de formação das bolhas de Taylor na tubulação foram analisados. Verificou-se que a forma, comprimento e dispersão da bolha estão intimamente relacionados com a velocidade relativa gás-óleo pesado na seção de entrada da tubulação e viscosidade da fase óleo.