[pt] A formação de emulsões está presente em diversas atividades industriais,
incluindo o setor petrolífero. A análise de quebra de gota em capilares com
garganta remete ao estudo da formação de emulsões e suas características em
meios porosos. Esta dissertação apresenta um modelo numérico baseado nas
equações de conservação, e na teoria da lubrificação. O modelo foi desenvolvido
considerando as duas fases como fluidos Newtonianos, e o sistema de equações
diferencias resultante foi resolvido pelo método de diferenças finitas centrais,
implementado em ambiente MATLAB®. Determina-se o campo de pressão dos
fluidos, bem como sua interface ao longo do tempo. A análise da influência de
parâmetros, tanto da geometria do capilar quanto das propriedades dos fluidos,
indicou comportamentos adequados em comparação com os dados disponíveis
na literatura. Observou-se que a viscosidade do fluido da fase contínua possui
maior influência no tempo de formação de gota, do que a viscosidade do fluido
da fase dispersa. O tempo de quebra de gota da fase dispersa varia linearmente
com a viscosidade da fase contínua. Observa-se que o raio da garganta do
capilar influencia diretamente no tempo de quebra de gota, onde para raios
menores, o tempo de formação de gota será menor do que para um raio de
garganta maior, devido a um gradiente de pressão capilar mais elevado. / [en] The snap off of emulsion drops appears in several industrial activities,
including the oil industry. The analysis snap off in a constricted capillary is related
to the study of emulsion formation and its characteristics in a porous media. This
thesis presents a numerical model based on the conservation equations and
lubrification theory developed for Newtonians fluids. The resulting system of
differential equations was solved by finite difference and the code implemented in
MATLB®. The analysis of the effect of different parameters, such as the
geometry of the capillary and the liquid proprieties, indicated appropriate
behaviors in comparison to data in the literature. It was observed that the
viscosity of the continuous phase fluid has a stronger influence in the snap off
time than the viscosity of the dispersed phase fluid. The snap off time rises with
the viscosity of the continuous phase fluid. It was observed that the variation of
the radius of the neck directly influences the snap off time, where smaller throat
radius leads to shorter snap-off time, due to stronger capillary pressure gradient.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:17235 |
| Date | 08 April 2011 |
| Creators | FLAVIO LAGE BORMANN |
| Contributors | MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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