Projeto hidrodinâmico de uma turbina axial de múltiplos estágios usando técnicas de dinâmica de fluídos computacional.
Author
Vinícius Guimarães Monteiro
Advisor
- Advisor Koshun Iha
Concentration Area
Materiais, Manufatura e Automação
Defense Date
26/11/2018
Thesis Number
75363
Abstract
O Turbodrill é composto por uma turbina hidráulica axial acoplada com uma broca, cujo objetivo é perfurar camadas rochosas. É uma ferramenta usualmente adotada pela indústria petroquímica para exploração de reservas de óleo e gás. A tecnologia atual perfura as camadas rochosas localizadas nas regiões de pós sal e sal de forma independente. O motor e broca são substituídos para cada região rochosa, implicando em elevados gastos operacionais com esse processo. A proposta deste trabalho consiste em desenvolver uma turbina hidráulica axial inovadora com tratamento passivo na carcaça. A inovação consiste em desenvolver um dispositivo capaz de prover elevado nível de torque por estágio para que o turbodrill possa ser capaz de perfurar camadas rochosas nas regiões de pós sal e sal sequencialmente, eliminando a necessidade de substituição do turbodrill. Para a execução desse trabalho foi necessário adotar ferramentas de projeto e simulações de turbomaquinas denominadas Concepts NREC® e ANSYS CFX 15.0®. O software Axial Concepts NREC® foi adotado para a fase do projeto preliminar da turbina hidráulica axial. Para a fase de projeto detalhado foi adotado o software Axcent Concepts NREC®. As simulações computacionais foram realizadas com o software ANSYS CFX 15.0® adotando as equações de Navier-Stokes com Médias de Reynolds. A viscosidade turbulenta foi modelada adotando o modelo de turbulência Shear?Stress Transport.
