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dc.creatorDextre, Gino Noel Delgado-
dc.date.accessioned2018-05-17T15:19:54Z-
dc.date.available2018-05-17T15:19:54Z-
dc.date.issued2017-11-24-
dc.identifier.citationDEXTRE, Gino Noel Delgado. Desenvolvimento de um modelo numérico para a simulação da formação de hidratos em paredes de tubulações. 2017. 110 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/1/3122-
dc.description.abstractOver the years, the formation of hydrates has been a constant challenge for the oil and gas industry. It has been sought to understand the different processes involved on hydrates formation, in that way, the development of semi-empirical models has been carried out. These models consider that main phenomenon is governed both heat and mass transfer and chemical kinetics. However, the lack of a model that relates these three effects represents a limitation in the understanding of the process of hydrate growth, mainly for systems where substances are in different states and / or compositions. Therefore, in the present work a mathematical model to predict the hydrate growth rate considering the relations between heat and mass transfer and chemical kinetics is proposed. In addition, a new approach is considered, in which is including hydrate porosity through a mathematical-numerical strategy implemented in the ANSYS / FLUENT software. The effects due to hydrate growth are considered by a growth rate coupled to the source terms of the constitutive equations of the problem. It is important to mention that the hydrate formation rate and the hydrate mass conservation equation were implemented via user defined functions (User Defined Functions). The proposed model was validated by comparing with the experimental results of THF hydrate formation diluted in a stoichiometric ratio of 1:17 in a cylindrical static cell. It is intended that the mathematical model proposed serves as a theoretical basis for future models for predicting formation and growth of hydrates in oil and gas transport pipes.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectHidratospt_BR
dc.subjectModelos matemáticospt_BR
dc.subjectMassa - Transferênciapt_BR
dc.subjectCalor - Transmissãopt_BR
dc.subjectCinética químicapt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectSimulation methodspt_BR
dc.subjectHydratespt_BR
dc.subjectMathematical modelspt_BR
dc.subjectMass transferpt_BR
dc.subjectHeat - Transmissionpt_BR
dc.subjectChemical kineticspt_BR
dc.subjectMechanical engineeringpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de um modelo numérico para a simulação da formação de hidratos em paredes de tubulaçõespt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of a numerical model for simulating the formation of hydrates in pipe wallspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoAo longo dos anos a formação dos hidratos têm sido um desafio constante para a indústria do óleo e gás, que tem buscado entender os processos envolvidos na formação hidratos através do desenvolvimento de modelos semi-empíricos para predizer o crescimento do hidrato. Esses modelos consideram que o fenômeno é regido pela transferência de calor e de massa e cinética química, mas o fato de não se ter um modelo que relacione esses três efeitos representa uma limitação no entendimento do processo do crescimento do hidrato para sistemas com substâncias em diferentes estados e/ou composições. Portanto, no presente trabalho é proposto um modelo matemático para predizer a taxa de crescimento do hidrato considerando uma relação entre a transferência de calor e de massa e cinética química. Além disso, uma nova abordagem é considerada ao incluir a porosidade do hidrato mediante uma estratégia matemática-numérica implementada no software ANSYS/FLUENT. Os efeitos devido ao crescimento do hidrato são considerados pela taxa de crescimento que é acoplada aos termos fontes das equações constitutivas do problema. É importante salientar que a taxa de formação do hidrato e a equação de conservação da massa do hidrato são implementados via funções definidas pelo usuário (User Defined Functions). O modelo proposto foi validado com os resultados experimentais da formação de hidratos de THF diluído na relação estequiométrica de 1:17 numa célula estática cilíndrica. Pretende-se que este modelo matemático sirva de base teórica para modelos futuros para a predição da formação e crescimento de hidratos nas linhas de transporte de óleo e gás.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9128919334480106pt_BR
dc.contributor.advisor1Santos, Paulo Henrique Dias dos-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5701155189630566pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Morales, Rigoberto Eleazar Melgarejo-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5156573817670917pt_BR
dc.contributor.referee1Santos, Paulo Henrique Dias dos-
dc.contributor.referee2Marcelino Neto, Moisés Alves-
dc.contributor.referee3Luz Junior, Luiz Fernando de Lima-
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::ENGENHARIA TERMICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Mecânicapt_BR
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