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Previous issue date: 2016-08-18 / Capes / O vazamento de fluidos tóxicos em tubulações submarinas devido à corrosão, erosão ou
falhas na estrutura, geralmente conduzem a danos extensivos à vida marinha, saúde
humana e recursos naturais. Quando um vazamento acidental ocorre, uma resposta
rápida e adequada é necessária para reduzir as consequências ambientais. Logo,
compreender, por exemplo, o comportamento da pluma de óleo vazado possibilita a
determinação do percurso da pluma de óleo e a dispersão da mesma na correnteza
marítima e, assim, propor técnicas e/ou tecnologias para eliminar ou minimizar os danos
causados pelo vazamento. Neste sentido, foi realizado um estudo do comportamento da
pluma e sua dispersão, adotando-se uma abordagem Euleriana-Euleriana. Foi utilizado
um modelo matemático representativo da fluidodinâmica de uma pluma de óleo
originada do vazamento em um riser tipo catenária. Adotou-se um escoamento bifásico
(Modelo de Superfície Livre), isotérmico e turbulento (modelo k-ε padrão) para se
resolver as equações de conservação de massa e momento linear utilizando ANSYS
CFX® v.15. Os resultados dos campos de pressão, velocidade e fração volumétrica, além
dos perfis de fração volumétrica possibilitaram a avaliação do comportamento da pluma
e de sua dispersão no mar. Observou-se que a pluma atingiu a superfície marítima
quando adotado altas velocidades de vazamento de óleo e baixas velocidades da
correnteza marítima. Para os casos em que a densidade do óleo é maior, houve
espalhamento lateral subsuperfície. Para os casos com maior velocidade do jato de óleo
e menor velocidade da água do mar, na chegada do óleo à superfície observou-se que
houve espalhamento horizontal a montante e a jusante do sentido de escoamento. A
depender das condições de velocidade de vazamento, da correnteza marítima e da
diferença de densidade percebeu-se uma tendência da pluma não atingir a superfície
marítima. / The leak of toxic fluids in submarine pipes due to corrosion, erosion or failures
in the structure, generally lead to extensive damage to marine life, human health and
natural resources. When occurs an accidental leak, a quick and adequate response is
needed to reduce the environmental consequences. Therefore, understand, for example,
the behavior of leaked oil plume enables the determination of the oil plume path and the
dispersion of the same in the sea current and like this propose techniques and/or
technologies to eliminate or minimize the damage caused by the leak. In this sense, it
was proposed a study of the behavior of plume and its dispersion, adopting an EulerianEulerian
approach. It was used a representative mathematical model of the fluid
dynamics of an oil plume originated from leak at riser in catenary format. It was
adopted a two-phase flow (Free Surface Model), isothermal and turbulent (k-ε standard
model) to solve the mass and momentum conservation equations using ANSYS CFX®
v.15. The results of the pressure, velocity and volumetric fraction fields, and the
volumetric fraction profiles allowed the plume behavior assessment and dispersal at sea.
Also it was observed that the plume reaches the sea surface when adopted high
velocities of oil leak and low velocities of sea current. For the cases in which the oil
density is higher, there was lateral subsurface scattering. For the cases with higher
velocity of the oil jet and lower velocity of the sea water, in the arrival of the oil to the
surface it was observed that there was horizontal scattering upstream and downstream of
the direction of flow. Moreover, depending on conditions of the leak velocity, of the sea
current and of the density difference was noticed a tendency of the plume not reach the
sea surface.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/280 |
| Date | 12 March 2018 |
| Creators | TAVARES, Daniela Passos Simões de Almeida. |
| Contributors | FARIAS NETO, Severino Rodrigues de., LIMA, Antonio Gilson Barbosa de., VIEIRA, Fernando Fernandes., ALVES, José Jailson Nicácio., SILVA, José Nilton. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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