SIMULAÇÃO DE HIDROCICLONES PARA AVALIAÇÃO DO ESCOAMENTO DE FLUIDOS NÃO-NEWTONIANOS

Resumo

Na indústria petroquímica, faz-se uso da hidrociclonagem na separação de material particulado, advindo da perfuração do poço, juntamente com fluido de perfuração, visto que a não retirada desse cascalho, gerado pelo processo, pode ocasionar o desgaste prematuro da broca ou entupimento do poço. Este estudo tem como objetivo realizar a simulação numérica, de um hidrociclone operando com fluido não-newtoniano, avaliando os parâmetros de eficiência total e razão de líquido e também comparação a diferença na utilização de um fluido não-newtoniano e um newtoniano de mesma densidade. Para isso, foram construídas cinco geometrias com diferentes diâmetros de underflow e, após a simulação das mesmas, obteve-se resultados de perfis de velocidade, viscosidade e pressão, posteriormente foi efetuada a injeção de partículas para obtenção dos valores de eficiência total. Os valores de eficiência total e razão de líquido foram comparados com a literatura. Em geral, para eficiência total, os resultados dos erros relativos obtidos, quando comparados com o trabalho de referência, apresentaram valores satisfatórios, com desvios menores ou iguais a 11%. Já para os valores de razão de líquido, foi possível obter dois resultados satisfatórios, no caso a geometria 4 e 5, que apresentaram erros relativos de 2,89% e 15,07%, respectivamente. E através da comparação entre a operação com fluidos não-newtoniano e newtonianos, foi possível observar a influência da variação da viscosidade no processo de separação. Os resultados encontrados permitiram concluir que a análise CFD comprovou ser eficaz para prever o escoamento de fluido não-newtonianos em hidrociclones.