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Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro

1. SERGIO PAULO GOMES PINHO. [en] DROPLET BREAK-UP IN A FLOW THROUGH AN ORIFICE.

Degree: 2015, Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro

[pt] Na indústria do petróleo, durante a produção de um campo, é muito utilizada a injeção da água do mar para manutenção da pressão do reservatório. Com a injeção, há o aumento da fração de água no fluido produzido formando assim uma emulsão com uma determinada distribuição do tamanho de gotas. No sistema de produção, esta mistura sofre variações de pressão e temperatura que impactam na distribuição do tamanho de gotas da emulsão. As mudanças mais significativas nestes parâmetros ocorrem nos chokes instalados na chegada à planta de processo. O conhecimento desta distribuição é importante, pois influencia diretamente no dimensionamento dos separadores que serão instalados na plataforma, no caso offshore. O parâmetro considerado como o que melhor descrevia o processo de quebra de gotas era a potência dissipada no orifício. Nos experimentos desenvolvidos para avaliar a quebra de gotas nos chokes, foi observado que este termo possuía algumas limitações e um novo ajuste foi proposto para atender aos valores medidos. Nos testes foram utilizados dois tipos de óleos e diferentes orifícios que geraram os dados necessários para elaborar uma nova abordagem, onde a queda de pressão medida apresentou a melhor relação com os diâmetros das gotas após o orifício. Posteriormente, o efeito da viscosidade foi adicionado para que houvesse uma relação válida para ambos os óleos utilizados, tornando assim o modelo de quebra mais abrangente.

[en] In the oil industry, during an oilfield development, the sea water injection is largely used to maintain the reservoir pressure. As a result of this injection, there is the increase of the water fraction in the produced fluid, forming an emulsion with a determined droplet size distribution. In the production system, this mixture flows under different conditions of pressure and temperature that impact the emulsion droplet size distribution. The most meaningful changes of these conditions occur in the chokes that are installed at the process plant arrival. The knowledge of the droplet size distribution is important, because it impacts the sizing of the separators that will be installed at the platform, in an offshore scenario. The parameter that was considered as the most appropriate to describe the droplet break-up process was the energy dissipation rate. During the experiments performed to evaluate the droplet break-up in the chokes, it was observed that this parameter had some limitations and a new adjustment was proposed to fit with the measured values. In the tests, two oils with different viscosities were used while varying orifices characteristics to obtain the needed data to elaborate a new approach. Thus, it was found that the measured pressure drop through the restriction presented the best relation with the droplets diameters measured downstream the orifice. After this, the effect of the oil viscosity was also added to the model so to create a correlation valid for both tested oils. In this way, the break-up model proposed would be more complete and useful for different conditions.

Advisors/Committee Members: MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO.

Subjects/Keywords: [pt] EMULSOES; [en] EMULSIONS; [pt] QUEBRA DE GOTAS; [en] DROP BREAKUP; [pt] ORIFICIO; [en] ORIFICE

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APA (6th Edition):

PINHO, S. P. G. (2015). [en] DROPLET BREAK-UP IN A FLOW THROUGH AN ORIFICE. (Thesis). Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro. Retrieved from http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=24278

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

PINHO, SERGIO PAULO GOMES. “[en] DROPLET BREAK-UP IN A FLOW THROUGH AN ORIFICE.” 2015. Thesis, Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro. Accessed June 16, 2019. http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=24278.

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MLA Handbook (7th Edition):

PINHO, SERGIO PAULO GOMES. “[en] DROPLET BREAK-UP IN A FLOW THROUGH AN ORIFICE.” 2015. Web. 16 Jun 2019.

Vancouver:

PINHO SPG. [en] DROPLET BREAK-UP IN A FLOW THROUGH AN ORIFICE. [Internet] [Thesis]. Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro; 2015. [cited 2019 Jun 16]. Available from: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=24278.

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Council of Science Editors:

PINHO SPG. [en] DROPLET BREAK-UP IN A FLOW THROUGH AN ORIFICE. [Thesis]. Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro; 2015. Available from: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=24278

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Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro

2. MATHEUS JOSÉ PINHEIRO GUERRA. [en] DESIGN OF EXPERIMENTS FOR OPTIMIZING ACCEPTANCE CRITERIA OF MEASURING INSTRUMENTS CALIBRATION.

Degree: 2016, Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro

[pt] O objetivo desta dissertação é propor critérios de aceitação da calibração individual de transmissores secundários de pressão estática, pressão diferencial e temperatura como dados de entrada da calibração final do sistema de medição de vazão de gás natural por placa de orifício. A motivação que norteou o desenvolvimento deste trabalho resultou do fato de o recém-introduzido Regulamento Técnico de Medição de Petróleo e Gás Natural (RTM) não definir as tolerâncias aplicáveis aos instrumentos associados a este tipo de sistema de medição, deixando esta decisão a cargo do usuário. Nesse sentido, o trabalho visa contribuir para a melhoria do controle metrológico do medidor de vazão por placa de orifício vis-à-vis o que determina o RTM, i.e.: incerteza expandida limitada a 1,5 porcento em medições fiscais e 2 porcento em medições de apropriação. A metodologia utilizada é a do planejamento experimental e de superfície de resposta, que permitiu otimizar os critérios de aceitação da incerteza associada a cada um dos três instrumentos que interferem no sistema de medição. Os resultados obtidos definem valores critérios-limites para a calibração de cada um dos transmissores secundários, de pressão estática, pressão diferencial e temperatura. Dentre as conclusões destaca-se a validação da metodologia proposta, que permitiu definir os critérios de aceitação da calibração pela análise da calibração individual de cada instrumento que integra o sistema global do medidor por placa de orifício. Finalizando, o trabalho encaminha recomendações para a melhoria da estrutura laboratorial da Unidade Operacional da Petrobras, no Espírito Santo (UO-ES), visando assegurar atendimento aos requisitos do regulamento técnico de medição de petróleo e gás natural.

[en] The aim of this dissertation is to propose individual acceptance criteria calibration of secondary transmitters of static pressure, differential pressure and temperature as the final calibration input data of the natural gas flow measurement system by orifice plate. The motivation that guided the development of this work resulted from the fact that the newly introduced technical regulation of Petroleum and Natural Gas measurement (RTM) does not define the applicable tolerances to associated instruments with this type of measurement system, leaving this decision in charge of user. In this sense, the work aims to contribute to the improvement of the metrological control of the flowmeter by orifice plate vis-à-vis what determines the RTM, e.g.: expanded uncertainty limited to 1.5 percent on fiscal measurements and 2 percent on measurements appropriation. The methodology used is the experimental design and response surface witch allowed to optimize the acceptance criteria of uncertainty associated each of the three instruments that interfere in the measurement system. The obtained results define the limits criteria values for each calibration of secondary transmitters, static pressure, differential pressure and temperature. Among the conclusions stands out the validation of…

Advisors/Committee Members: MAURICIO NOGUEIRA FROTA.

Subjects/Keywords: [pt] OTIMIZACAO; [en] OPTIMIZATION; [pt] METROLOGIA; [en] METROLOGY; [pt] PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS; [en] EXPERIMENT PLANNING; [pt] METODOLOGIA DE SUPERFICIE DE RESPOSTA; [pt] MEDICAO POR PLACA DE ORIFICIO

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APA (6th Edition):

GUERRA, M. J. P. (2016). [en] DESIGN OF EXPERIMENTS FOR OPTIMIZING ACCEPTANCE CRITERIA OF MEASURING INSTRUMENTS CALIBRATION. (Thesis). Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro. Retrieved from http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26887

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

GUERRA, MATHEUS JOSÉ PINHEIRO. “[en] DESIGN OF EXPERIMENTS FOR OPTIMIZING ACCEPTANCE CRITERIA OF MEASURING INSTRUMENTS CALIBRATION.” 2016. Thesis, Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro. Accessed June 16, 2019. http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26887.

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MLA Handbook (7th Edition):

GUERRA, MATHEUS JOSÉ PINHEIRO. “[en] DESIGN OF EXPERIMENTS FOR OPTIMIZING ACCEPTANCE CRITERIA OF MEASURING INSTRUMENTS CALIBRATION.” 2016. Web. 16 Jun 2019.

Vancouver:

GUERRA MJP. [en] DESIGN OF EXPERIMENTS FOR OPTIMIZING ACCEPTANCE CRITERIA OF MEASURING INSTRUMENTS CALIBRATION. [Internet] [Thesis]. Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro; 2016. [cited 2019 Jun 16]. Available from: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26887.

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Council of Science Editors:

GUERRA MJP. [en] DESIGN OF EXPERIMENTS FOR OPTIMIZING ACCEPTANCE CRITERIA OF MEASURING INSTRUMENTS CALIBRATION. [Thesis]. Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro; 2016. Available from: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26887

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Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro

3. ANDREA DE OLIVEIRA PAULUCCI. [en] EXPERIMENTAL STUDY OF FLOW OF REFRIGERANT R404A THROUGH MOVEABLE SHORT TUBE RESTRICTORS.

Degree: 2001, Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro

[pt] O presente trabalho trata da caracterização da vazão mássica do refrigerante R404a através de orifícios calibrados de diferentes diâmetros, em função das condições de operação. Um aparato experimental, que representa os fenômenos que ocorrem em um sistema de refrigeração real, foi utilizado para o controle das condições de operação. Os dados experimentais apresentados neste trabalho cobrem a faixa de pressão a montante de 1549 kPa (210 psig) 1618 kPa (220 psig) e 1756 kPa (240 psig) e pressão a jusante de 818 kPa (104 psig) a 1377 kPa (185 psig), tendo o grau de sub- resfriamento se situado entre 1,3 ºC e 18,02 ºC. A revisão bibliográfica realizada mostrou que até a presente data não há, na literatura aberta, dados experimentais para este refrigerante, um dos prováveis substitutos dos CFC s e HCFC s. Os resultados obtidos constituem um fato original para o escoamento do refrigerante R404a através de orifícios calibrados, representando uma importante contribuição tecnológica. É apresentada ainda, uma correlação para dados experimentais obtidos, podendo ser utilizada em futuras simulações de orifícios calibrados.

[en] The present work describes the experimental analysis of flow of refrigerant R404a through short tube orifices, for different diameters and operating conditions. An experimental apparatus was constructed to provide the desired operating conditions. The experimental data covers upstream pressures from 210 psig to 240 psig, downstream pressures from 104 psig to 185 psig and inlet subcooling from 1,30 o C to 18,02 o C. A literature review revealed, at the time of publication, the absence of works on the flow of R404a through short tube orifices. A correlation of the experimental data, to be used in future simulations of short tube orifices, is presented. The results constitute an original contribution to the study of flow of R404a through short tube orifices.

[es] Este trabajo aborda la caracterización de la salida másica del refrigenerante R404a a través de orificios calibrados de diferentes diámetros, en función de las condiciones de operación. Un aparato experimental, que representa los fenómenos que ocurren en un sistema de refrigeneración real, fue utilizado para el control de las condiciones de operación. Los datos experimentales presentados en este trabajo cubren una banda de presión de 1549 kPa (210 psig) 1618 kPa (220 psig) y 1756 kPa (240 psig) y presión aguas abajo de 818 kPa (104 psig) a 1377 kPa (185 psig), con grado de subrefriamiento situado entre 1,3 ºC y 18,02 ºC. La revisión bibliográfica realizada mostró que hasta la presente fecha no hay, en la literatura abierta, datos experimentales para este refrigerante, uno de los probables substitutos de los CFC s y HCFC s. Los resultados obtenidos constituyen un hecho original para el flujo del refrigenerante R404a a través de orificios calibrados, representando una importante contribución tecnológica. Se presentada la correlación para datos experimentales obtenidos, pudiendo ser utilizada en futuras simulaciones de orificios calibrados.

Advisors/Committee Members: JOSE ALBERTO DOS REIS PARISE, SERGIO LEAL BRAGA.

Subjects/Keywords: [pt] ORIFICIO CALIBRADO; [en] R404A; [pt] NOVOS REFRIGERANTES; [en] SHORT TUBE RESTRICTORS

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APA (6th Edition):

PAULUCCI, A. D. O. (2001). [en] EXPERIMENTAL STUDY OF FLOW OF REFRIGERANT R404A THROUGH MOVEABLE SHORT TUBE RESTRICTORS. (Thesis). Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro. Retrieved from http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1898

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

PAULUCCI, ANDREA DE OLIVEIRA. “[en] EXPERIMENTAL STUDY OF FLOW OF REFRIGERANT R404A THROUGH MOVEABLE SHORT TUBE RESTRICTORS.” 2001. Thesis, Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro. Accessed June 16, 2019. http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1898.

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MLA Handbook (7th Edition):

PAULUCCI, ANDREA DE OLIVEIRA. “[en] EXPERIMENTAL STUDY OF FLOW OF REFRIGERANT R404A THROUGH MOVEABLE SHORT TUBE RESTRICTORS.” 2001. Web. 16 Jun 2019.

Vancouver:

PAULUCCI ADO. [en] EXPERIMENTAL STUDY OF FLOW OF REFRIGERANT R404A THROUGH MOVEABLE SHORT TUBE RESTRICTORS. [Internet] [Thesis]. Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro; 2001. [cited 2019 Jun 16]. Available from: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1898.

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Council of Science Editors:

PAULUCCI ADO. [en] EXPERIMENTAL STUDY OF FLOW OF REFRIGERANT R404A THROUGH MOVEABLE SHORT TUBE RESTRICTORS. [Thesis]. Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro; 2001. Available from: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1898

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