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Simulação Computacional da Interação
Fluido-Estrutura no Interior de Bombas de
Cavidades Progressivas
Mestrando:
Rairam Francelino C. de Almeida
Orientador:
Prof. João Alves de Lima
Co-Orientador: Prof. Emílio Ernesto Paladino
Motivação
O 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
–Vazão
Maior Eficiência
Introdução
BCP
Componentes:
Constituída basicamente de um estator e um rotor
inserido no interior do estator.
Estator
Introdução
BCP
Dinâmica do Movimento (2-D)
Introdução
BCP
Dinâmica do Movimento (3-D)
Metodologia
•Software Utilizados
•Gerador de Geometria
DesignModeler
Solid Edge
•Gerador de Malhas
ICEM: Gerador Avançado de Malhas
Geração de Malhas Complexas
•Simulador da Dinâmica dos Fluidos
Ansys CFX: Método dos Volumes Finitos Baseado
em Elementos
•Simulador Estrutural
Ansys: Método dos Elementos Finitos
Metodologia
Geração da Geometria
Metodologia
Geração 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