A presente pesquisa envolve um estudo teórico-experimental da transferência de calor e da perda de carga na condensação e no escoamento monofásico de fluidos refrigerantes halogenados no interior de lâminas com micro canais. Os ensaios consideram o fluido refrigerante puro R-134-a e a mistura quase azeotrópica R-410A. As lâminas estudadas envolvem micro canais de seção quadrada de Dh = 1,214 mm e de seção circular de Dh = 1,494 mm. Os ensaios de líquido subresfriado compreendem velocidades mássicas de 390 a 1360 Kg/sm2 para um temperatura de saturação de 40ºC e subresfriamento de 10ºC. Por sua parte, os ensaios foram realizados considerando um fluxo de calor constante de 5 kW/m2, títulos de vapor de 0,1 a 0,9, velocidades mássicas de 410 a 1135 kg/sm2, temperaturas de saturação de 40 a 50ºC e misturas óleo-refrigerante com concentrações de óleo em massa de 0,25 e 0,45%. Para cada condição de ensaio foram avaliados o coeficiente de transferência de calor e a queda de pressão por atrito na lâmina ensaiada. Os resultados para escoamento monofásico apresentaram consistência com relação às correlações típicas aplicáveis a transferência de calor e perda de carga para regime turbulento em tubos convencionais, apresentando, em média, valores de 12% superiores. Na maioria das condições de ensaios de condensação, segundo mapas de escoamento disponíveis na literatura, foi identificado o domínio do padrão estreitamento anular. Este comportamento foi aferido pelos resultados experimentais de perda de carga mostrando dependência quase exclusiva do parâmetro de Martinelli, e o mecanismo conectivo como principal mecanismo de transferência de calor, característico no padrão anular. Os resultados de condensação foram correlacionados a partir de abordagens empíricas em função do parâmetro de Martinelli e o conceito de velocidade mássica equivalente. Assim como, a partir de uma abordagem semi-empírica considerando um modelo anular que permite avaliar os mecanismos principais de transferência de calor e quantidade de movimento, avaliando a espessura do filme de líquido na parede do canal. Finalmente, os resultados experimentais e os obtidos a partir das correlações desenvolvidas são comparados com estudos disponíveis na literatura relativos a lâminas com micro canais. / This project involves a theoretical-experimental study of heat transfer and pressure drop in condensation and single phase flow of halogen refrigerants in microchannel tubes. The tests include the pure refrigerant R-134a and quasi azeotropic mixture R-410A. The microchannel tubes tested include one with square ports of Dh = 1,214 mm and other with circular port of Dh = 1,494 mm. The subcooled liquid tests considered the mass velocities of 390 to 1360 kg/sm2, the saturation temperature of 40ºC and subcooled of 10ºC. The condensing tests considered a constant heat flux of 5 kW/m2, vapor quality of 0,15 to 0,9, mass velocities of 410 to 1135 kg/sm2, saturation temperature of 40 to 50ºC and oil-refrigerant mixtures with oil mass concentrations of 0,25 and 0,45%. For each test condition was evaluated the coefficient of heat transfer and frictional pressure drop in the microchannel tube. The single phase results agree with typical correlations used in conventional tubes to evaluate the heat transfer and pressure drop in turbulent flow, even though the most of experimental date are 12% higher. The most of flow patterns in condensation were identified as annular using the flow patterns maps available on literature. This behavior was verified through pressure drop results, which show exclusive dependence on Martinelli Parameter. The heat transfer results show that the main heat transfer mechanism was convective, typical in annular flow. The results of condensation were correlated from empirical approachs using the Martinelli parameter and the equivalent mass velocity concept. And, also a semi-empirical approach modeling the annular flow to evaluate the mechanism of heat transfer through the liquid film around the wall of the tube. Finally, the experimental results and the results obtained through the models were compared with correlations referred to microchannels available on the literature.

A presente pesquisa trata de um estudo experimental da transferência de calor e da perda de carga de fluidos refrigerantes puros e suas misturas em mudança de fase convectiva no interior de tubos lisos e aqueles dotados de ranhuras internas. Para tanto, foi desenvolvido um equipamento experimental cujo componente básico é composto por um tubo horizontal, aquecido por intermédio de uma resistência elétrica do tipo fita, aderida à superfície externa do tubo. As condições de ensaio variaram numa ampla faixa, permitindo cobrir as condições verificadas na maioria das instalações frigoríficas. Os resultados experimentais foram agrupados em duas faixas de velocidades mássicas: elevadas (G > ou = 200 kg/s.m2), onde prepondera o padrão anular de escoamento, e reduzidas (G < 200 kg/s.m2), predominando o padrão estratificado. Os principais parâmetros que afetam o coeficiente de transferência de calor, tais como, velocidade mássica, fluxo de calor, tipo de refrigerante, temperatura de evaporação e diâmetro do tubo foram analisados. O desempenho termo-hidráulico, relativo ao efeito combinado da transferência de calor e da perda de carga dos tubos ranhurados, foi sensivelmente superior quando comparados aos tubos lisos. A análise dos resultados experimentais permitiu a proposição de correlações para a perda da carga, avaliada através do multiplicador bifásico, &#966L, e para coeficiente de transferência de calor, em tubos lisos e ranhurados. As correlações propostas se mostraram adequadas para aplicações práticas, proporcionando desvios reduzidos em relação aos resultados experimentais. Destacam-se as correlações obtidas para o multiplicador bifásico para tubos microaletados e para o coeficiente de transferência de calor para vazões reduzidas em tubos lisos. Diversos registros fotográficos dos principais padrões de escoamento foram levantados, tendo sido importante na análise e entendimento da mudança de fase. / Present research deals with an experimental study of the heat transfer and pressure drop of pure and mixtures of refrigerants undergoing convective boiling inside horizontal smooth and microfin tubes. An experimental apparatus has been developed and constructed whose main component is a horizontal tube electrically heated. Experimental results have been grouped into two mass velocity ranges: the one corresponding to mass velocities lower than 200 kg/s.m2, where the stratified flow pattern is dominant, and that for mass velocities higher than 200 kg/s.m2, where typically the annular flow pattern can be found. Effects over the heat transfer coefficient of physical parameters such as mass velocity, heat flux, diameter, saturation temperature, and refrigerant have been investigated and analyzed. It has been found out that the thermo-hydraulic performance of microfin tubes is better than that of the smooth ones. Empirical correlations have been proposed for both the two-phase flow multiplier and the heat transfer coefficient for different ranges of operating conditions as well as for smooth and microfin tubes. Results from the proposed correlations can be deemed adequate for practical applications given the limited dispersion obtained with respect to their experimental counterpart. Noteworthy are the results obtained from correlations for both the two phase flow multiplier for microfin tubes and the heat transfer coefficient for the lower range of mass velocities in smooth tubes. Finally, worth mentioning is the photographic essay developed in present research involving the flow patterns that occur under convective boiling of refrigerants in horizontal tubes.

O trabalho consiste em análises experimental, teórica e computacional do escoamento dos gases de exaustão através de um conversor catalítico platina-paládio, instalado num motor de combustão interna movido a etanol. Foram realizados ensaios dinanométricos no motor para análise das medidas experimentais no sistema de exaustão e para aquisição de valores das propriedades termodinâmicas, de transporte e de concentrações químicas, os quais serviram de dados iniciais para a simulação computacional desenvolvida com a utilização dos softwares CFX e MFIX. Os programas resolvem um conjunto de equações conservativas que permitem a análise da variação da pressão, temperatura, velocidade e composição química dos gases de escape ao longo do suporte monolítico. Além de avaliar a formação e os níveis das emissões provenientes da combustão da mistura ar-combustível. A eficiência catalítica no primeiro suporte do conversor foi de 11% THC, 100% NOx e 20% CO. Foi verificada uma diferença de 1,23% entre a velocidade média experimental e a simulada. Modelos matemáticos foram aplicados no estudo da perda de carga no conversor catalítico e na relação difusão-reação do consumo e formação das espécies químicas. / The thesis describes computational, experimental, and theoretical analysis of the exhaust gases flow through a Pt/Pd catalytic converter installed on internal combustion engine burning ethanol. The obtained values related to energy properties and mass transport in experimental tests is the base of initial values for development of the computational simulation by using CFX and MFIX software. The programs solves a group of conservative equations that allow to analysis of variation such as pressure, temperature, and also, velocity of exhausting gases along the monolithic support, moreover to evaluate the formation of gases and its emission levels on the incoming air-fuel mixture combustion and its respective chemical reactions of oxidation. The catalytic efficiency through the first monolith of the converter were about of 11% THC, 100% NOx e 20% CO. It was verified also a small difference of 1,2 % between the experimental and the simulated average velocity. In addition mathematical models were applied on the study of the load loss in catalytic converter, diffusion-reaction of the consumption and also formation of chemical species.

Os sistemas de irrigação localizada requerem, obrigatoriamente sistemas de filtração para um tratamento mínimo da água. Os filtros são fundamentais à qualidade da água utilizada na agricultura irrigada, promovendo melhor desempenho dos sistemas de irrigação e seus componentes. Neste trabalho, estudou-se a perda de carga em função da vazão, em filtros de tela e de discos e determinou-se a bateria de filtros de mínimo custo anual total para diferentes vazões de projeto. Os ensaios foram realizados no laboratório de irrigação do Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, utilizando-se filtros comerciais da marca AMIAD, com elemento filtrantes de tela (modelos 3/4", 1", 1 ½" e 2") de discos (modelos 1", 1 ½" e 2"). A vazão máxima utilizada no ensaio, para cada modelo de filtro, foi àquela recomendada pelo fabricante. Para todos os filtros analisados no laboratório observaram-se altos valores dos coeficientes de determinação (R2) indicando uma forte relação potencial entre as variáveis vazão e perda de carga. Considerando as condições em que o estudo foi realizado e com base nos resultados obtidos, conclui-se que: o modelo matemático potencial descreve adequadamente a variação da perda de carga nos filtros de tela e discos em função da variação da vazão; os filtros de tela proporcionam menor perda de carga que os filtros de discos; a filtragem da água utilizando filtros de discos apresenta maior custo anual total; para os limites de vazão estudados e para as perdas de carga máximas permitidas, em geral as baterias compostas por filtros de 2" apresentaram o menor custo mínimo anual total; de forma geral, para os filtros estudados, as curvas de perda de carga em função da vazão apresentadas no catálogo do fabricante não representaram fielmente as curvas obtidas nesse trabalho, em ensaio de laboratório. / Drip irrigation systems always require filtration systems for a basic water treatment. The filters are fundamental for the water quality used in irrigated farming, providing better performance of irrigation systems and their components. It was studied in this work the loading loss according to the flow in net and disc filters and it was determined the filter sets with the minimum cost for different flows. The trials were carried out in the irrigation laboratory of the Rural Engineering Department of the Superior School of Agriculture "Luiz de Queiroz", São Paulo University, using AMIAD brand commercial filters, with net filtration elements (models 3/4", 1", 1 ½" ", and 2"), and discs (models 1", 1 ½" and 2").The maximum flow used in the trial, for each filter model, was that recommended by the manufacturer. It was observed for all the analyzed filters in the laboratory high values of determination coefficient (R2) indicating a strong potential relation between the flow and loading loss variables. Considering the conditions in which the study was carried out and based on the results obtained, it was concluded that: The potential mathematical model describes adequately the loading loss variation in the net and disc filters according to the flow variation; the net filters provide less loading loss than the disc filters; the water filtration using disc filters show higher total annual cost; for the studied flow limits and for the maximum allowed loading loss, in general the sets composed of 2" filters present the lowest total annual cost, overall, for the filters studied, the loading loss curves according to the flow showed in the manufacturer’s catalogue did not present accurately the curves obtained on this work in laboratory trial.

A aviação executiva tem mostrado a cada dia sua força no mercado mundial de aviação. Com esse aumento em números e importância da aviação executiva, a tendência é dividir o espaço aéreo, já bem disputado, com a aviação comercial. Para evitar o já congestionado espaço aéreo até 41.000 pés, as aeronaves executivas tendem a aumentar cada vez mais seus tetos de serviço. Esse é um dos desafios de voar mais alto: um sistema de pressurização que mantenha o diferencial de pressão entre a atmosfera e o interior da cabine de passageiros com segurança. Neste trabalho, será analisada uma situação na qual ocorre invasão de fumaça e outros contaminantes gasosos dentro da cabine de passageiros, sendo necessário fazer uma rápida diluição de concentração desses contaminantes, a qual será comandada pela tripulação. Será considerado o comando da tripulação de abrir totalmente as válvulas reguladoras. A parte final do sistema de pressurização, que é o conjunto duto e válvula reguladora, precisará de sua capacidade máxima de exaustão do ar contido dentro da cabine para a atmosfera, de modo seguro e sem danificar os componentes do sistema. O objetivo será analisar como variam parâmetros como o diâmetro de dutos, a velocidade de escoamento e a perda de carga para diversas arquiteturas do arranjo final do sistema de pressurização quando exposto à diferença de pressão da atmosfera e da cabine instantaneamente.

Este trabalho de pesquisa visa estudar o processo de formação das emissões gasosas num motor de combustão interna movido à álcool e analisar os fatores que contribuem para o controle dessas emissões em níveis estabelecidos pela legislação. Especial atenção foi dada à aplicação de conversores catalíticos platina/paládio como auxiliar no processo de controle das emissões gasosas automotivas. Foram realizados ensaios dinanométricos de um motor de combustão interna para analisar as emissões e o controle destas, em condições operacionais, em função da razão ar-combustível, ponto de ignição e rotação. O conversor catalítico contribuiu para redução de mais de 80% das emissões gasosas danosas à saúde, quando o motor operava em condições estequiométricas. Observou-se a necessidade de desenvolver o sistema de admissão e descarga do motor para receber o catalisador sem que este cause redução considerável à queda da eficiência volumétrica do motor. / This work of research aim analyzes process of formation of gas emissions in alcohol internal combustion engines and analyses factors that contribute to control those emissions in level established by legislation. Special attention was faced application of catalytic converters platin/palladium with auxiliary in the process of control emissions gas automotives. Assays dynamometric were realized of to analyses emission and control them, in conditions operation ales, in function of air-fuel ratio, point of ignition and rotation the catalytic converters contribute to reduction more of 80% of emissions gas that cause damage health, when observed that necessity of develop system of admission and exhaust of engines to receive catalysts out that provocate reduction considerable decrease of efficiency volumetric of engines.

Submitted by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-08-16T14:21:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) José_Henrique_Nunes_Flores_Modelagem_matemática_da_perda_de_carga_em_emissores_integrados_a_tubulação_de_irrigação_localizada.pdf: 4719317 bytes, checksum: b86c8f8b440b56d663a03abb04efaf4f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T14:21:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) José_Henrique_Nunes_Flores_Modelagem_matemática_da_perda_de_carga_em_emissores_integrados_a_tubulação_de_irrigação_localizada.pdf: 4719317 bytes, checksum: b86c8f8b440b56d663a03abb04efaf4f (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Sem bolsa / Os objetivos deste trabalho foram: (i) Determinar a perda de carga em função da geometria dos emissores, bem como desenvolver uma relação entre a perda de carga localizada, causada pela inserção do emissor, e as características geométricas da tubulação, mediante a utilização do índice de obstrução, para tubogotejadores com emissores integrados do tipo pastilha; e (ii) Gerar um modelo semiteórico, para estimativa da perda de carga localizada no emissor, causada por sua inserção dentro da tubulação, para tubos emissores integrados do tipo pastilha. Para isso, utilizou-se uma bancada experimental desenvolvida para controle do sistema, e obtenção das variáveis pertinentes ao estudo (vazão, temperatura e perda de carga total no tubo emissor). Obteve-se então, através da utilização da equação da continuidade, a velocidade de escoamento. A partir da diferença da perda de carga total no tubo emissor do valor obtido com o cálculo da perda de carga continua na tubulação, obteve-se a perda de carga localizada causada pela inserção do emissor. Através de um projetor ótico de perfil, foram determinadas as características geométricas dos tubos emissores (áreas de seção transversal e perímetros molhados). Obteve-se, a partir da perda de carga localizada no emissor e da carga cinética, o coeficiente k, e gerou-se um modelo para sua estimativa baseado no índice de obstrução. Desenvolveu-se um modelo semiteórico para estimativa da perda de carga no emissor, a partir do Teorema de Bélanger, levando em consideração as características geométricas da tubulação. Os emissores escolhidos para este estudo são: (a) AZUD Premier Line PC; (b) Naan Dan Jain Amnon Drip AC; e (c) Rain Bird XF-SDI. Os resultados permitiram inferir que a perda de carga total no tubo emissor e a perda de carga localizada no emissor apresentaram relação potencial com a vazão. As razões de obstrução dos emissores foram 0,62, 0,68, e 0,65, e os índices de obstrução 0,37, 0,22, e 0,28, para os emissores AZUD Premier Line PC, Naan Dan Jain Amnon Drip AC, e Rain Bird XF-SDI, respectivamente. Já os coeficientes k foram, respectivamente, 1,03, 1,07, e 0,86, para os emissores AZUD Premier Line PC, Naan Dan Jain Amnon Drip AC e Rain Bird XF-SDI. O modelo potencial correlacionando o coeficiente k com o índice de obstrução, foi k=1,66 IO0,413. Em relação ao modelo semiteórico proposto, houve superestimava em 9% e 2%, para os emissores AZUD Premier Line PC e Rain Bird XF-SDI, respectivamente, e subestimativa em 34% para o emissor Naan Dan Jain Amnon Drip AC, apresentando ajuste considerado muito bom, através do índice c, para os três emissores estudados. Conclui-se que cada emissor apresentou um valor para o coeficiente k, existindo correlação com a geometria do tubo emissor, e que o modelo semiteórico proposto, pode ser utilizado para emissores de geometria semelhantes ao AZUD Premier Line PC e Rain Bird XFSDI. / The objectives of this work was: (i) To determine the variability of the head loss as a function of the geometry of the emitters, as well as to develop a relation between the local head loss caused by the emitter insertion and the geometric characteristics of the emitting pipe, using the obstruction index, for emitting pipes with non-coaxial emitters; and (ii) Generate a semi-analytical model to estimate the local head loos in the emitter, caused by its insertion into the pipeline, for emitting pipes with non-coaxial emitters. For this, an experimental bench was developed to control the system and obtain the variables pertinent to the study (flow, temperature and total head loss in the emitter pipe). Then, through the use of the continuity equation, the flow velocity was obtained. From the difference of the total head loss in the emitter pipe and the value obtained with the calculation of the continuous head loss in the pipeline, the local head loss caused by the insertion of the emitter was obtained. The geometric characteristics of the emitting tubes (cross-sectional areas and wetted perimeters) were determined through an optical profile projector. The k coefficient was obtained from the local head loss in the emitter and kinetic energy, and a model was generated for its estimation based on the obstruction index. A semi-analytical model was developed to estimate the head loss in the emitter from the Bélanger Theorem, taking into account the geometric characteristics of the pipe. The emitters chosen for this study are: (a) AZUD Premier Line PC; (b) Naan Dan Jain Amnon Drip AC; And (c) Rain Bird XF-SDI. The results allowed to infer that the total head loss in the emitter pipe and the local head loss in the emitter presented a potential relation with the flow rate. Emitter obstruction ratio were 0.62, 0.68, and 0.65, and obstruction index was 0.37, 0.22, and 0.28 for the emitters AZUD Premier Line PC, Naan Dan Jain Amnon Drip AC, and Rain Bird XFSDI, respectively. The k coefficients were 1.03, 1.07 and 0.86, respectively, for the AZUD Premier Line PC, Naan Dan Jain Amnon Drip AC and Rain Bird XF-SDI emitters respectively. The potential model correlating the k coefficient with the obstruction index was k=1,66 OI0,413. In relation to the proposed semi-analytical model, there was a 9% and 2% overestimation of the AZUD Premier Line PC and Rain Bird XF-SDI emitters, respectively, and a 34% underestimation by Naan Dan Jain Amnon Drip AC, but presenting an adjustment considered very good, through the index c, for the three emitters studied. It is concluded that each emitter presented a value for the k coefficient, there being a correlation with the geometry of the emitter tube, and that the proposed semi-analytical model can be used for geometric emitters similar to AZUD Premier Line PC and Rain Bird XF-SDI.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-21T13:44:54Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 755450 bytes, checksum: 17dc3a5d2ac0b089be474f267736cd25 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T13:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 755450 bytes, checksum: 17dc3a5d2ac0b089be474f267736cd25 (MD5) Previous issue date: 2003-07-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho foi desenvolvido com o propósito de ajustar uma equação de perda de carga contínua em tubulação de polietileno com vários diâmetros, conduzindo água residuária de suinocultura com diferentes concentrações de sólidos totais, bem como avaliar a suscetibilidade ao entupimento de microaspersor operando com água residuária de suinocultura filtrada em telas metálicas de 40, 60 e 80 mesh. Os resultados possibilitaram concluir que: (a) o coeficiente de Hazen-Williams (C) variou de forma acentuada em um mesmo material, nos vários diâmetros e concentrações de sólidos totais estudados, impossibilitando o ajuste de uma equação com um valor (C) médio para polietileno; (b) as equações de perda de carga obtidas pelos modelos de Duffy e Titchener e de Hazen-Williams modificado apresentaram excelentes ajustes, com coeficientes de determinação iguais a 0,9923 e 0,9989, respectivamente. Recomenda-se o seu uso para o cálculo de perda de carga contínua em escoamento de água residuária de suinocultura em tubulações de polietileno; (c) as equações de perda de carga contínua para escoamento de água não devem ser usadas para água residuária de suinocultura com concentrações de sólidos totais variando entre 1,15 e 1,75 g L -1 ; (d) telas metálicas de 40 e 60 mesh deixaram passar pêlos de suínos presentes na água residuária, provocando o entupimento do microaspersor operando com bocais de 0,9 e 1,2 mm, respectivamente; (e) a filtragem da ARS deve ser feita com tela de 80 mesh ou superior, para evitar o entupimento provocado por pêlos de suínos; (f) o microaspersor com diâmetro de bocal igual a 1,8 mm operou adequadamente em todos os tipos de malhas de telas utilizadas na filtragem da água residuária; e (g) o sistema de filtragem testado apresentou-se prático e eficiente quando se usou a tela de 80 mesh. / This study had the aim of fitting an equation which expresses the loss of continuous head in polyethylene tubes of different diameters which carry wastewater from swine at different concentrations of total solids. Moreover, the susceptibility to clogging of a microsprinckler that distributes wastewater of swine filtered through metallic screens of 40, 60, and 80, was evaluated. The following conclusions were drawn: (a) the Hazen-Williams coefficient (C) varied markedly within the same material under the different studied diameters and total concentrations of solids, which made the fitting of an equation with an average value (C) for polyethylene impossible; (b) the equations of head loss obtained by the modified Duffy and Titchener and the Hazen-Williams models presented an excellent adjustment, with determination coefficients of 0,9923 and 0,9989, respectively – its use is recommended to calculate the loss of continuous head in wastewater flowing off in polyethylene tubes; (c) the equations of continuous head loss for water flowing off must not be used for wastewater from swine with total solid concentrations that vary between 1,15 and 1,75 g L -1 ; (d) metallic screens of 40 and 60 meshes allowed pass hair of the swine to slip through, causing obstruction of the microsprinkler with nozzles of 0,9 and 1,2 mm, respectively; (e) the wastewater of swine must be filtered with a 80 mesh or superior, to avoid obstruction by swine hair; (f) the microsprinkler with a 1,8 mm nozzle diameter worked satisfactorily for all types of screens used to filter the wastewater; and (g) the tested filter system proved to be practical and efficient when using a 80 mesh. / Dissertação importada do Alexandria

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / One of the parameters involved in the design of pressurized hydraulic systems is the pressure drop of the pipes. This verification can be performed through the Darcy-Weisbach formulation, which considers a coefficient of loss of charge (f) that can be measured by the implicit Colebrook-White equation. However, for this determination it is necessary to use numerical methods. Numerous explicit approaches have been proposed to estimate the "f", with different precisions and complexity. Considering the above, the objective of this work is to analyze the explicit approximations of the pressure loss coefficient for pressurized conduits in relation to the Colebrook-White formulation, through the relative performance and error index, determining the most accurate ones so that they can replace the standard Implied for the turbulent flow regime. It was analyzed 29 explicit equations in the literature, determining the coefficient of loss of charge through Reynolds number values in the range of 4x10³ ≤ Re ≤ 108 and relative roughness of 10-6 ≤ Ɛ / D ≤ 5x10-2, obtaining 160 points for each equation, totaling 4800 points. Statistical analysis was performed by the performance index (Id) and the relative error (ER) of the explicit equations in relation to Colebrook-White. The equations of Chen (1979), Shacham (1980), Sonnad Goudar (2006), Buzzelli (2008), Vantankhah and Kouchakzadeh (2008), Fang et al. (2011) and Offor and Alabi (2016a) apply for the entire range of 4x10³ ≤ Re ≤ 108 and 10-6 ≤ Ɛ / D ≤ 5x10-2, and presented high “Id” and high precision, the latter being highlighted by extreme precision, which is indicated to replace the use of the Colebrook-White standard approximation. / Um dos parâmetros envolvido no dimensionamento de sistemas hidráulicos pressurizados é a perda de carga das tubulações. Essa verificação pode ser realizada através da formulação de Darcy-Weisbach, que considera um coeficiente de perda de carga (f) que pode ser mensurado pela equação implícita de Colebrook-White. Porém, para essa determinação é necessário utilizar métodos numéricos. Numerosas aproximações explícitas têm sido propostas para estimar o “f”, com diferentes precisões e complexidade. Diante do exposto, o objetivo desse trabalho é analisar as aproximações explícitas do coeficiente de perda de carga para condutos pressurizados em relação a formulação de Colebrook-White, através do índice de desempenho e erro relativo, determinando as mais precisas para que possam substituir a padrão implícita, para o regime de fluxo turbulento. Foi analisado 29 equações explícitas presentes na literatura, determinando o coeficiente de perda de carga através de valores do número de Reynolds na faixa de 4x10³ ≤ Re ≤ 108 e rugosidade relativa de 10-6 ≤ Ɛ/D ≤ 5x10-2, obtendo 160 pontos para cada equação, totalizando 4800 pontos. A análise estatística foi realizada pelo índide de desempenho (Id) e pelo erro relativo (ER) das equações explícitas em relação à Colebrook-White. As equações de Chen (1979), Shacham (1980), Sonnad Goudar (2006), Buzzelli (2008), Vantankhah e Kouchakzadeh (2008), Fang et al. (2011) e Offor e Alabi (2016a) se aplicam para todo intervalo de 4x10³ ≤ Re ≤ 108 e 10-6 ≤ Ɛ/D ≤ 5x10-2, e apresentaram elevado Id e elevada precisão, destacando-se a última por extrema precisão, sendo esta a indicada para substituir o uso da aproximação padrão de Colebrook-White.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TayllandyaSP_DISSERT.pdf: 2803522 bytes, checksum: 516959be83003bd573c721b4ad05b984 (MD5) Previous issue date: 2013-11-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Nowadays, most of the hydrocarbon reserves in the world are in the form of heavy oil, ultra - heavy or bitumen. For the extraction and production of this resource is required to implement new technologies. One of the promising processes for the recovery of this oil is the Expanding Solvent Steam Assisted Gravity Drainage (ES-SAGD) which uses two parallel horizontal wells, where the injection well is situated vertically above the production well. The completion of the process occurs upon injection of a hydrocarbon additive at low concentration in conjunction with steam. The steam adds heat to reduce the viscosity of the oil and solvent aids in reducing the interfacial tension between oil/ solvent. The main force acting in this process is the gravitational and the heat transfer takes place by conduction, convection and latent heat of steam. In this study was used the discretized wellbore model, where the well is discretized in the same way that the reservoir and each section of the well treated as a block of grid, with interblock connection with the reservoir. This study aims to analyze the influence of the pressure drop and heat along the injection well in the ES-SAGD process. The model used for the study is a homogeneous reservoir, semi synthetic with characteristics of the Brazilian Northeast and numerical simulations were performed using the STARS thermal simulator from CMG (Computer Modelling Group). The operational parameters analyzed were: percentage of solvent injected, the flow of steam injection, vertical distance between the wells and steam quality. All of them were significant in oil recovery factor positively influencing this. The results showed that, for all cases analyzed, the model considers the pressure drop has cumulative production of oil below its respective model that disregards such loss. This difference is more pronounced the lower the value of the flow of steam injection / Atualmente, a maior parte das reservas de hidrocarbonetos no mundo se encontram na forma de ?leo pesado, ultra-pesado ou betume. Para a extra??o e produ??o desse recurso ? necess?ria a implanta??o de novas tecnologias. Um dos processos promissores para a recupera??o desse ?leo ? a drenagem gravitacional assistida com vapor e solvente (ESSAGD) que utiliza dois po?os horizontais paralelos, onde o injetor ? disposto acima do produtor. A realiza??o do processo se d? mediante a inje??o de um aditivo de hidrocarboneto em baixa concentra??o em conjunto com vapor. O vapor contribui com calor para redu??o da viscosidade do ?leo e o solvente ajuda na miscibilidade, reduzindo a tens?o interfacial entre ?leo/solvente. A principal for?a atuante neste processo ? a gravitacional e a transfer?ncia de calor ocorre por meio da condu??o, convec??o e pelo calor latente do vapor. Neste estudo foi utilizado o modelo discretizado, onde o po?o ? discretizado da mesma forma que o reservat?rio, sendo cada se??o do po?o tratada como um bloco da grade, com conex?o interblocos com o reservat?rio. O presente trabalho tem como objetivo analisar a influ?ncia da perda de carga e calor ao longo do po?o injetor no processo ES-SAGD. O modelo utilizado para estudo trata-se de um reservat?rio homog?neo, semissint?tico com caracter?sticas do Nordeste Brasileiro e as simula??es num?ricas foram realizadas atrav?s do simulador t?rmico STARS da CMG (Computer Modelling Group). Os par?metros operacionais analisados foram: porcentagem de solvente injetado, vaz?o de inje??o de vapor, dist?ncia vertical entre os po?os e qualidade de vapor. Todos eles foram significativos no Fator de Recupera??o de ?leo. Os resultados demonstraram que, para todos os casos analisados, o modelo que considera a perda de carga apresenta produ??o acumulada de ?leo inferior ao seu respectivo modelo que desconsidera tal perda. Essa diferen?a ? mais acentuada quanto menor o valor da vaz?o de inje??o de vapor