Modelagem matemática do escoamento de polpa não-newtoniana bifásica em tubulações de longa distância

O dimensionamento de sistemas de transporte de uidos, principalmente de sistemas multiparticulados não-newtonianos e de mais de uma fase, são de conhecimento pouco difundido, mesmo para empresas especializadas como de mineração ou de alimentos. A proposta desta dissertação é elaborar um simulador geral para uido bifásico (sólido-líquido), newtonianos ou não, capaz de calcular sistemas hidráulicos (com foco em minerodutos) dentro de uma margem de erro aceitável. Como prioridade de resultados desses cálculos estão: perda de carga, deposição de sólidos, e velocidadesde transição entre regimes homogêneo-heterogenêo e laminar-turbulento. Também são avaliados os comportamentos reológico e hidráulico do escoamento bifásico. Para os cálculos, foram usados modelos da literatura para slug ow, e, em alguns deles, feitas modicações, ajustes e complementações com o objetivo de aprimorar a precisão e exatidão dos modelamentos existentes. De forma a validar este estudo, foi realizada comparação estocástica dos resultados simulados com dados experimentais e medições de campo, em quantidade razoáveis para validação conável. Os resultados obtidos se mostraram coerentes e promissores para a adoção do modelo como metodologia de predição e dimensionamento de minerodutos The design of uid transport systems, especially of non-Newtonian multiparticulate systems and of more than one phase, are not a widespread knowledge, even for specialized companies such as mining or food industries. The purpose of this dissertation is to elaborate a general simulator for biphasic uid (solid-liquid), Newtonian or not, capable of calculating hydraulic systems (focusing on pipelines) within an acceptable margin of error. The priority results of these calculationsare: expected pressure loss, solids deposition, and homogeneous-heterogenous and laminar-turbulent transition velocities. Evaluations of rheological and hydraulic behavior of the ow are also expected. For the calculations, models found in the literature were used, and in some of them, modications, adjustments and complements were made in order to improve the precision and accuracy of existing models.In order to validate this study, was performed a statistical comparison of the simulated results with experimental data and pipeline eld measurements, in a reasonable quantities for reliable validation. The modeling has presented coherent and promising results to be used asmethodology for prediction and dimensioning of pipelines