Simulação Computacional da Interação Fluido-Estrutura no Interior de Bombas de

Cavidades Progressivas

Mestrando: Rairam Francelino C. de AlmeidaOrientador: Prof. João Alves de LimaCo-Orientador: Prof. Emílio Ernesto Paladino

MotivaçãoO bombeio por cavidades progressivas é um dos

sistemas indicados e empregados para a extração de óleos altamente viscosos.

BCP também é indicada para bombear fluidos com areia e com grandes quantidades de gás.

Objetivos

Procurar inferir, a partir dos resultados obtidos pela simulação, modelos que possam auxiliar na implementação de um sistema de controle otimizado do processo de elevação artificial por BCPs.

•Melhores Condições de Operação–Rotação

–Deformação do Elastômero

–VazãoMaior Eficiência

IntroduçãoBCPComponentes:Constituída basicamente de um estator e um rotor inserido no interior do estator.

Estator

IntroduçãoBCPDinâmica do Movimento (2-D)

IntroduçãoBCPDinâmica do Movimento (3-D)

Metodologia

•Software Utilizados•Gerador de Geometria

DesignModelerSolid Edge

•Gerador de MalhasICEM: Gerador Avançado de MalhasGeração de Malhas Complexas

•Simulador da Dinâmica dos FluidosAnsys CFX: Método dos Volumes Finitos Baseado

em Elementos

•Simulador EstruturalAnsys: Método dos Elementos Finitos

MetodologiaGeração da Geometria

MetodologiaGeração da Malha

É uma das principais etapas da simulação computacional, pois ela é que representará o seu domínio contínuo através de pontos interligados, onde serão resolvidas as equações governantes do seu fenômeno.

Dificuldades para geração da malha:

Geometria Complexa

Malha Móvel

Resultados Alcançados

Resultados Alcançados

Malhas Móveis

Resultados Esperados

Obter ferramentas para um melhor entendimento dos fenômenos físicos que governam tais interações Fluido-Estrutura.

Otimizar as propriedades e o desempenho dos elastômeros utilizados nas BCPs.

Otimização deste tipo de bombeio de elevação artificial que é um dos mais eficientes.

Validação com o trabalho experimental realizado pelo (Gamboa, 2000) da Universidad Simon Bolivar

Agradecimentos