Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.3.2018.tde-27022018-102833
Document
Auteur
Nom complet
Gabriel Romualdo de Azevedo
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2017
Directeur
Jury
Baliño, Jorge Luis (Président)
Castro, Marcelo Souza de
Carmo, Bruno Souza
Guardani, Roberto
Paula, Igor Braga de
Titre en portugais
Estabilidade linear para intermitência severa em sistemas água-ar.
Mots-clés en portugais
Escoamento
Petróleo (Produção)
Resumé en portugais
Titre en anglais
Linear stability for severe slugging in air-water systems.
Mots-clés en anglais
Air-water flow
Oil production technology
Pipeline-riser system
Severe slugging
Stability
Resumé en anglais
A mathematical model that numerically evaluates the stability of the stationary state for hilly terrain air-water flows systems is presented. Numerical linear stability analysis is performed to a suitable mathematical model for the two-phase flows in a pipeline-riser system. The mathematical model considers the continuity equations for the liquid and gas phases, one-dimensional flow and isothermal conditions. The liquid is assumed incompressible while the gas phase is considered as an ideal gas. A simplified momentum equation for the mixture, neglecting inertia (NPW - No pressure wave model) is considered and the local flow pattern is defined based on the flow conditions and the local inclination. In this way, severe slugging is controlled mainly by gravity in the riser and compressibility in the pipeline. The void fraction and friction pressure drop, utilized as closure laws, are determined based on the local flow pattern. Gas injection at the bottom of the riser and a choke valve at the top are considered. The model is applied to air-water pipeline-riser systems reported in the literature. Numerical linear stability analysis results are compared with experimental and numerical results reported in the literature with excellent agreement.

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Date de Publication
2018-02-27

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