Escoamento bifásico óleo-água em uma unidade experimental em escala de bancada Luiz Roberto Santini Melo, Deovaldo Moraes Junior, Aldo Ramos Santos

Resumo

O Core Annular Flow (CAF), transporte de óleo por dutos envoltos por um anel de água, baseia-se no princípio natural da não miscibilidade de fluidos com diferentes densidades e viscosidades. A necessidade constante de transporte de petróleo bruto por extensos oleodutos, seja de áreas produtoras para refinarias ou portos, tem no CAF um importante aliado que pretende reduzir, com sua aplicação, os custos de bombeamento comparados aos atuais. Este trabalho teve como objetivo geral construir uma unidade experimental para estudo do escoamento bifásico óleo-água. Como objetivo específico visou-se determinar, em escala de bancada, a potência necessária ao conjunto motobomba e a perda de carga em escoamentos bifásicos óleo-água com a formação de padrões CAF, visíveis sem o auxílio de instrumentos ópticos. No experimento foram utilizados: a) duas bombas regenerativas, acionadas por motores elétricos de 1 hp e 2 hp, controlados por inversores de frequência; b) dispositivo de acrílico responsável pela formação do anel externo de água no óleo; c) Tubo de 1" de diâmetro e curvas de PVC transparente; d) Manômetros digitais e analógicos; e) Piezômetro de pressão diferencial; f) Medidor de vazão; g) Placa de orifício com manômetro em "U"; h) Caixa de acrílico de 30 litros, com anéis Rasching de 1"; i) Caixa separadora em acrílico transparente com capacidade para 270 litros; g) Tanque de acrílico de 90 litros para água e outro de 70 litros para óleo. O CAF foi obtido a partir de vazões de água de 0,4 m³/h e óleo de 0,59 m³/h, com redução de perda de carga de 24 vezes e economia de potência da bomba de até 1,16 vezes.