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dc.creatorMitishita, Rodrigo Seiji-
dc.date.accessioned2017-11-19T21:55:55Z-
dc.date.available2017-11-19T21:55:55Z-
dc.date.issued2017-02-23-
dc.identifier.citationMITISHITA, Rodrigo Seiji. Avaliação experimental da transmissão de pressão em tubulações preenchidas por fluidos viscoplásticos. 2017. 180 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2598-
dc.description.abstractDrilling fluids exhibit a viscoplastic behavior, which is defined by a yield stress. If the stress imposed to the fluid does not surpass the yield stress, the material behaves like an elastic solid; if the yield stress is exceeded, it flows like a viscous liquid. In well drilling operations, some valves installed on the drillpipe near the bottom of the hole are actuated by pressure differences in the drilling fluid. However, it has been argued that the pressure applied at the surface is not fully transmitted to the valve’s position, preventing its actuation. Therefore, the pressure transmission in viscoplastic fluids demands further investigation. In order to compensate for the lack of experimental studies about the problem, an experimental analysis of the pressure transmission in yield stress fluids has been performed in this work. The experimental rig consists of a long thermally-controlled helical pipe, on which are installed relative pressure transducers. Fluid is displaced by a helical pump at a controlled flow rate. During the experiments, the fluid is pressurized inside the closed pipeline while the pressures are measured and recorded. The results showed that, in agreement with literature, the pressure at one end of a closed pipeline filled with a yield stress fluid is not fully transmitted to the other end. Moreover, it was observed that the pressure gradient in the pressurized fluid is proportional to its yield stress, which indicates a relation between pressure transmission and the presence and magnitude of the yield stress. The experiments were compared to simulation work developed at the Research Center for Rheology and Non-Newtonian Fluids with good agreement.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES; Petrobraspt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectEngenharia térmicapt_BR
dc.subjectViscosidadept_BR
dc.subjectMecânica dos fluidospt_BR
dc.subjectPoços de petróleo - Perfuraçãopt_BR
dc.subjectModelos matemáticospt_BR
dc.subjectPressão - Transmissãopt_BR
dc.subjectFluidos não-newtonianospt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectSimulation methodspt_BR
dc.subjectHeat engineeringpt_BR
dc.subjectViscositypt_BR
dc.subjectFluid mechanicspt_BR
dc.subjectOil well drillingpt_BR
dc.subjectMathematical modelspt_BR
dc.subjectPressure - Transmissionpt_BR
dc.subjectNon-Newtonian fluidspt_BR
dc.subjectMechanical engineeringpt_BR
dc.titleAvaliação experimental da transmissão de pressão em tubulações preenchidas por fluidos viscoplásticospt_BR
dc.title.alternativeExperimental evaluation of the pressure transmission in pipelines filled with yield stress fluidspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoFluidos de perfuração apresentam comportamento viscoplástico, que é definido por uma tensão limite de escoamento. Se a tensão imposta não supera a tensão limite de escoamento, o material se comporta como um sólido elástico, e quando esta tensão é excedida, o fluido escoa como um líquido viscoso. Durante o processo de perfuração de poços de petróleo, válvulas posicionadas na extremidade da coluna de perfuração são atuadas por diferenças de pressão no fluido. Argumenta-se, entretanto, que pressões aplicadas na superfície não são totalmente transmitidas até a válvula, impedindo sua operação. Logo, a transmissão de pressão em fluidos viscoplásticos demanda mais estudo. Para suprir a falta de estudos experimentais sobre o assunto, uma avaliação experimental da transmissão de pressão em um fluido viscoplástico é realizada neste trabalho. O aparato experimental construído para este propósito consiste de uma longa tubulação em formato helicoidal (serpentina) mantida sob temperatura controlada, ao longo da qual estão instalados transdutores de pressão relativa. O fluido é bombeado a uma vazão controlada por uma bomba do tipo helicoidal. Durante os testes, o fluido de trabalho é pressurizado na serpentina até um certo patamar ao mesmo tempo em que as pressões são medidas. Os resultados dos testes com fluidos viscoplásticos corroboram a literatura, que afirma que um fluido com tensão limite de escoamento confinado em uma tubulação fechada não transmite totalmente a pressão imposta na entrada ao longo do restante da tubulação. Além disso, foi observado que a diferença de pressão entre dois pontos da tubulação quando o fluido está em repouso é proporcional à tensão limite de escoamento deste fluido. Os resultados experimentais foram comparados com resultados de simulações numéricas de dois modelos matemáticos desenvolvidos no Centro de Pesquisas em Reologia e Fluidos Não newtonianos (CERNN), com boa concordância.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7123442454451424pt_BR
dc.contributor.advisor1Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4344790398205987pt_BR
dc.contributor.referee1Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro-
dc.contributor.referee2Deschamps, Cesar Jose-
dc.contributor.referee3Franco, Admilson Teixeira-
dc.contributor.referee4Marcelino Neto, Moisés Alves-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOSpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Mecânicapt_BR
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