Banca de QUALIFICAÇÃO: LEONARDO ASFORA DE OLIVEIRA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LEONARDO ASFORA DE OLIVEIRA
DATA : 22/07/2022
HORA: 15:00
LOCAL: Remota (Google Meet)
TÍTULO:

Aplicação do método SUPG na solução numérica do modelo de dois fluidos

PALAVRAS-CHAVES:

Escoamento multifásico, modelo de dois fluidos, elementos finitos, SUPG

PÁGINAS: 100
RESUMO:

Na indústria do petróleo existem várias situações que envolvem escoamento multifásico, como por exemplo o escoamento gás-líquido em dutos e em medidores de vazão do tipo pressão diferencial. Das diferentes abordagens matemáticas comumente utilizadas para modelar este fenômeno, o modelo de dois fluidos é um dos mais utilizados. Isto porque em sua forma mais geral, ele não assume nenhuma hipótese simplificadora a respeito do escoamento, possuindo maior escopo do que outros tipos de formulações matemáticas (como o modelo drift-flux). Dentre suas principais características, destaca-se o fato de considerar equações de conservação distintas para cada fase, permitindo a análise de situações em que as fases estão fracamente acopladas. Devido a sua complexidade, soluções analíticas existem apenas para alguns poucos casos simplificados envolvendo escoamento unidimensional. Neste contexto, metodologias numéricas mostram-se essenciais na análise de problemas mais complexos, sendo o Método dos Elementos Finitos (MEF) uma das opções. Como principais atributos do MEF, destaca-se sua capacidade de lidar com geometrias irregulares e condições de contorno complexas. Nesta tese, a formulação estabilizada baseada em elementos finitos Streamline-Upwind/Petrov-Galerkin (SUPG) será utilizada para resolver as equações bidimensionais, transientes e isotérmicas  do modelo de dois fluidos. Esta escolha de formulação estabilizada  permite o desenvolvimento de uma formulação semidiscreta, possibilitando o uso do mesmo framework utilizado para o método convencional de Galerkin. De modo a exercer melhor controle sobre os gradientes das soluções, termos de captura de descontinuidade foram utilizados. O domínio espacial foi discretizado através de elementos bilineares convencionais, enquanto a discretização no tempo foi obtida através de um esquema semi-implícito. O sistema de equações algébricas resultante foi linearizado utilizando o método de Newton-Raphson, sendo resolvido de maneira totalmente acoplada (fully-coupled). Alguns estudos de caso foram utilizados para validar a formulação desenvolvida, a saber: teste da torneira (water-faucet test), escoamento em um duto, em uma junção em T e em um bocal convergente. Estes testes permitiram cobrir cenários envolvendo fluidos incompressíveis e compressíveis, escoamento laminar e turbulento e escoamentos de simetria plana e axissimétrico. As soluções numéricas foram comparadas com soluções de referência obtidas da literatura e do software CFX, e em geral resultados satisfatórios foram obtidos em todos os casos.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ADOLFO PUIME PIRES - UENF
Presidente - 1288120 - ADRIANO DOS SANTOS
Externo à Instituição - JÚLIO CESAR SANTOS NASCIMENTO - UFBA
Externo ao Programa - 1646718 - SIDARTA ARAUJO DE LIMA - null