SIMULACAO NUMERICA DO DESGASTE EROSIVO EM TUBULACAO DE 4 PARTE II: TRANSPORTE DE AGUA, AR E AREIA, EM UM ESCOAMENTO ANULAR

摘要

Este trabalho tem como objetivo, avaliar o desgaste erosivo em uma tubulacao de 4" transportando agua.ar e areia, atraves de tecnicas de CFD (Computational Fluid Dynamics). O trabalho foi realizado utilizando o software Fluent (Ansys Inc.). Como se trata de um escoamento trifasico e necessaria a utilizacao de modelos capazes de prever o comportamento das diferentes fases na simulacao. Foi utilizado entao o modelo VOF (Volume of Fluid) para a predicao do escoamento do par de fluidos ar-agua, e o modelo de fase discreta para a predicao do movimento das particulas erosivas. Utilizou-se a metodologia Urans (Unsteady Reynolds Averaged Navier Stokes), e modelo k-ω-SST para predicao do escoamento anular, pois se trata de um problema transiente. A modelagem das fases continuas (ar-agua) e feita separadamente da modelagem da fase discreta. O particulado simulado foi injetado pelo acoplamento de uma via. De acordo com as velocidades propostas, foi observado qual padrao de escoamento deveria ser formado. Atraves da literatura tem-se que quando o ar tem uma velocidade superficial de 15 m/s e a agua tem uma velocidade superficial de 1,5 m/s, o padrao de escoamento a ser formado e o padrao anular. Isto foi confirmado pela simulacao. Pode-se observar as regioes que sofreram mais desgaste erosivo nestas condicoes, fornecendo inclusive informacoes sobre a decantacao desse particulado solido para a parte inferior da tubulacao como resultado da acao da forca da gravidade.