Simulação

Domínio fluido

A montagem do domínio fluido foi realizada no programa SolidWorks como um cilindro vazado com um bocal acoplado. Esse sólido, que é totalmente preenchido, corresponde ao espaço que fluido irá ocupar, sendo chamado de negativo da câmara de expansão do VASPS (Figura 01).

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Figura 01: desenho esquemático do separador.

As dimensões do negativo são: • Comprimento do separador: 4790 mm; • Diâmetro externo do separador: 762 mm (30 pol); • Diâmetro interno do separador: 615,95 mm (24,25 pol); • Bocal: a 2350 mm do topo e a 2440 mm da base diâmetro inicial: 203,2 mm (8 pol) diâmetro final: 76,2 mm (3 pol) comprimento: 368,3 mm (14,5 pol); • O separador é aberto em ambas às extremidades.

Condições de contorno

A malha utilizada nas simulações foi proveniente de antigos trabalhos. Definiu-se dois domínios, o primeiro seria escoamento da água, monofásico, a uma pressão referencial de 1 atm, o segundo escoamento, com a mesma pressão, teria como fluido um óleo de viscosidade 144 cp, massa específica 1000 kg/m³. Com isso, foram definidas as seguintes condições: a entrada do bocal corresponde à entrada dos fluidos, a tampa e a saída correspondem a aberturas, sendo que a condição na tampa é que saia comente ar, e o bocal, o tubo externo e o tubo interno foram definidos como parede. Foi estabelecida a entrada somente de fluido (água ou óleo) a uma vazão de aproximadamente 35,0 kg/s. [pic]

Figura 04: condições de contorno do domínio fluido.

A partir dessas condições de contorno, podem-se calcular algumas variáveis desejadas, como por exemplo, o tempo de permanência do fluido na câmara de expansão VASPS, o ângulo de saída do fluido, a altura máxima atingida pelo líquido e por último a espessura do filme fluídico. E para esse cálculo foram desenvolvidas algumas expressões.

Para determinar as condições do ar foi necessário