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Estudo numérico do desempenho de uma bomba centrífuga de múltiplos estágios operando com CO2 supercrítico

The present study aims to carry out the numerical study of the flow in a multistage centrifugal pump operating with CO2 under supercritical conditions. A numerical methodology is developed in the ANSYS CFX ® computational fluid dynamics program to simulate the flow inside the multistage pump. The th...

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Autor principal:	Fava, Felipe Coelho de Andrade
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2023
Assuntos:	Bombas centrífugas Dióxido de carbono Fluidodinâmica computacional Desempenho - Avaliação Modelos matemáticos Centrifugal pumps Carbon dioxide Computational fluid dynamics Performance - Evaluation Mathematical models CNPQ::ENGENHARIAS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30676
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id	riut-1-30676
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spelling	riut-1-306762023-03-02T06:07:05Z Estudo numérico do desempenho de uma bomba centrífuga de múltiplos estágios operando com CO2 supercrítico Numerical study of the performance of a multistage centrifugal pump operating with supercritical CO2 Fava, Felipe Coelho de Andrade Melgarejo Morales, Rigoberto Eleazar Azevedo, Henrique Stel de Melgarejo Morales, Rigoberto Eleazar Santos, Paulo Henrique Dias Moro Filho, Roberto Carlos Bombas centrífugas Dióxido de carbono Fluidodinâmica computacional Desempenho - Avaliação Modelos matemáticos Centrifugal pumps Carbon dioxide Computational fluid dynamics Performance - Evaluation Mathematical models CNPQ::ENGENHARIAS The present study aims to carry out the numerical study of the flow in a multistage centrifugal pump operating with CO2 under supercritical conditions. A numerical methodology is developed in the ANSYS CFX ® computational fluid dynamics program to simulate the flow inside the multistage pump. The thermophysical properties are obtained through a thermodynamic table (RGP), with data extracted from the NIST®-REFPROP program. The collected data will be used to survey the pump performance curves, as well as to analyze the flow fields and temperature gain across the pump stages. The results contribute to the analysis of the feasibility of using multistage centrifugal pumps for pumping supercritical CO2 in the pressure range from 75 to 95 bar, with temperatures between 35oC and 45oC and flow rates ranging between 30% and 150% of the best efficiency point indicated in the catalogue, thus being a topic of interest in deepwater oil production. O presente trabalho tem como objetivo realizar o estudo numérico do escoamento em uma bomba centrífuga de múltiplos estágios operando com CO2 em condições supercríticas. É desenvolvida uma metodologia numérica, no programa de dinâmica dos fluidos computacional ANSYS CFX ®, para a simulação do escoamento no interior da bomba de múltiplos estágios. As propriedades termo-físicas são obtidas por meio de uma tabela termodinâmica (RGP), com dados extraídos do programa NIST®-REFPROP. Os dados coletados servirão para o levantamento de curvas de desempenho da bomba, bem como para análise dos campos de escoamento e ganho de temperatura através dos estágios da bomba. Os resultados contribuem para a análise da viabilidade do uso das bombas centrífugas de múltiplos estágios para o bombeamento de CO2 supercrítico na faixa de pressão de 75 a 95 bar, com temperaturas entre 35oC e 45oC e vazões que variam entre 30% e 150% do ponto de máxima eficiência indicado em catálogo, sendo assim um tema de interesse na produção de petróleo em águas profundas. 2023-03-01T19:43:38Z 2023-03-01T19:43:38Z 2021-12-09 bachelorThesis FAVA, Felipe Coelho de Andrade. Estudo numérico do desempenho de uma bomba centrífuga de múltiplos estágios operando com CO2 supercrítico. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30676 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Engenharia Civil UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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description	The present study aims to carry out the numerical study of the flow in a multistage centrifugal pump operating with CO2 under supercritical conditions. A numerical methodology is developed in the ANSYS CFX ® computational fluid dynamics program to simulate the flow inside the multistage pump. The thermophysical properties are obtained through a thermodynamic table (RGP), with data extracted from the NIST®-REFPROP program. The collected data will be used to survey the pump performance curves, as well as to analyze the flow fields and temperature gain across the pump stages. The results contribute to the analysis of the feasibility of using multistage centrifugal pumps for pumping supercritical CO2 in the pressure range from 75 to 95 bar, with temperatures between 35oC and 45oC and flow rates ranging between 30% and 150% of the best efficiency point indicated in the catalogue, thus being a topic of interest in deepwater oil production.
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