Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho objetiva a construção de estruturas robustas e computacionalmente
eficientes para a solução do problema de deposição de parafinas do ponto de vista do
equilíbrio sólido-líquido. São avaliados diversos modelos termodinâmicos para a fase líquida:
equação de estado de Peng-Robinson e os modelos de coeficiente de atividade de Solução
Ideal, Wilson, UNIQUAC e UNIFAC. A fase sólida é caracterizada pelo modelo Multisólido.
A previsão de formação de fase sólida é inicialmente prevista por um teste de estabilidade
termodinâmica. Posteriormente, o sistema de equações não lineares que caracteriza o
equilíbrio termodinâmico e as equações de balanço material é resolvido por três abordagens
numéricas: método de Newton multivariável, método de Broyden e método Newton-Armijo.
Diversos experimentos numéricos foram conduzidos de modo a avaliar os tempos de
computação e a robustez frente a diversos cenários de estimativas iniciais dos métodos
numéricos para os diferentes modelos e diferentes misturas. Os resultados indicam para a
possibilidade de construção de arcabouços computacionais eficientes e robustos, que podem
ser empregados acoplados a simuladores de escoamento em dutos, por exemplo. / The objective of this work is to develop robust and computationally efficient
frameworks devoted to the solution of the problem of paraffin deposition, from the point of
view of the solid-liquid equilibrium. In this scenario, several thermodynamic models will be
evaluated to the description of the behavior of the liquid phase: the Peng-Robinson cubic
equation of state and the activity coefficient models of Ideal Solution, Wilson, UNIQUAC
and UNIFAC. The solid phase is characterized by the Multisolid model. The formation of the
solid phase is initially predicted by a thermodynamic stability test. Subsequently, the
nonlinear algebraic system that describes the thermodynamic equilibrium and the material
balance equations is solved by three numerical approaches: the multivariable Newton method,
the Broyden method and the Newton-Armijo method. Several numerical experiments were
conducted in order to evaluate computation times and robustness facing several scenarios of
initial estimates of the numerical methods for various models and mixtures. The results
indicate the possibility of construction of efficient and robust computational frameworks
which can be used coupled with fluid flow simulators, for instance.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:6393 |
| Date | 27 July 2015 |
| Creators | Leandro Blass |
| Contributors | Gustavo Mendes Platt, João Flávio Vieira de Vasconcellos, Helio Pedro Amaral Souto, Victor Rolando Ruiz Ahón, Fernando Cunha Peixoto, Livia Flavia Carletti Jatobá |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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