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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32229| Título: | Análise numérica do escoamento de SCO2 em bombas centrífugas da marca IMBIL de modelo ANP |
| Título(s) alternativo(s): | Numerical analysis of SCO2 flow in ANP IMBIL centrifugal pump |
| Autor(es): | Felício, Egon Henrique |
| Orientador(es): | Santos, Paulo Henrique Dias dos |
| Palavras-chave: | Bombas centrífugas Dióxido de carbono Gás - Escoamento Modelos matemáticos Fluidodinâmica computacional Centrifugal pumps Carbon dioxide Gas flow Mathematical models Computational fluid dynamics |
| Data do documento: | 24-Jun-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | FELÍCIO, Egon Henrique. Análise numérica do escoamento de SCO2 em bombas centrífugas da marca IMBIL de modelo ANP. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | Uma bomba centrífuga é uma turbo-máquina com grande aplicação industrial, que pode ser utilizada para transporte ou aumento de pressão de fluidos não compressivos. O fluido mais comum utilizado nas bombas centrífugas é a água e os fabricantes desses equipamentos fornecem parâmetros como altura de elevação e potência consumida em função da vazão a uma certa rotação através de catálogos. Entretanto, os dados fornecidos pelos fabricantes são geralmente obtidos para a água. Se o fluido utilizado não for a água ocorre uma degradação no desempenho das bombas. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma análise numérica do escoamento de CO2 no estado supercrítico (SCO2) em uma bomba centrífuga radial. O SCO2 no estado supercrítico possui características de um líquido e/ou gás, ou seja, densidade de um líquido e volume específico de um gás. A simulação numérica do escoamento de SCO2 será realizada no software ANSYS CFX (2021), versão student. Os resultados numéricos serão gerados e comparados a partir de informações técnicas de uma bomba centrifuga comercial da marca IMBIL do modelo APN. Seguindo catálogo de aplicação do produto a vazão irá variar de 0 a 210m³/h. Os dados de entrada como pressão e temperatura será de 8,3 MPa e de 40°C, para garantir que o CO2 esteja na região supercrítica. Por fim o modelo numérico semelhante a bomba centrifuga IMBIL do modelo ANP gerou resultados próximos aos disponibilizados pela empresa com o uso de água. Todavia os resultados gerados com SCO2 são estáveis até a vazão de 130m³/h e a partir desde ponto existe uma instabilidade na altura de elevação do fluido de trabalho. |
| Abstract: | A centrifugal pump is a turbomachine with great industrial application, which can be used for transport or pressure increase of non-compressive fluids. The most common fluid used in centrifugal pumps is water and the manufacturers of these equipments provide parameters such as lifting height and power consumed as a function of flow to a certain rotation through catalogs. However, the data provided by the manufacturers are usually obtained for water. If the fluid used is not water, a degradation in pump performance occurs. In this context, the present work presents a numerical analysis of CO2 flow in the supercritical state (SCO2) in a radial centrifugal pump. SCO2 in the supercritical state has characteristics of a liquid and/or gas, i.e., density of a liquid and specific volume of a gas. The numerical simulation of the Flow of SCO2 will be performed in the software ANSYS CFX (2021), student version. The numerical results will be generated and compared from technical information of a commercial centrifugal pump of the IMBIL brand of the APN model. Following product application catalog the flow rate will vary from 0 to 210m³/h. Input data such as pressure and temperature will be 8.3 MPa and 40°C to ensure that CO2 is in the supercritical region. Finally, the numerical model similar to the IMBIL centrifuge pump of the ANP model generated results close to those made available by the company with the use of water. However, the results generated with SCO2 are stable up to the flow rate of 130m³/h and from the point there is instability in the height of lifting the working fluid. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32229 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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