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Abstract:
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Compressores de parafuso frequentemente são empregados em unidades recuperadoras
de vapor para reduzir as emissões de gases de tanques de armazenamento de
petróleo bruto e outros hidrocarbonetos. Como máquinas de deslocamento positivo,
geram um escoamento contínuo, porém pulsante, na descarga, o que pode resultar em
danos ao equipamento e ao sistema no qual estão instalados. Há mais de duas décadas,
a fluidodinâmica computacional (CFD) consolidou-se como uma ferramenta para
modelar e prever o desempenho de compressores e expansores de parafuso. Nesse
sentido, este trabalho aborda a modelagem geométrica e numérica de um compressor
de parafuso utilizado na indústria de óleo e gás. Para isso, foram realizadas simulações
CFD utilizando o software Ansys CFX, com o objetivo de avaliar a influência
da aplicação de condições de contorno não reflexivas (NRBC) na previsão de pulsação
e temperatura de descarga do compressor. Foi avaliada a sensibilidade da vazão
mássica, potência indicada, torque nos rotores, pulsação e temperatura de descarga à
condição de contorno. Resultados mostraram que deve-se utilizar valores de 10 a 20
vezes menores que o máximo calculado analiticamente para o coeficiente de reflexão
da condição de contorno (σ) para obter-se pouca influência da reflexão numérica e
assegurar estabilidade numérica. Em adição, constatou-se que valores menores do
coeficiente σ tendem a reduzir o tempo total de simulação necessário para atingir-se
um regime cíclico plenamente desenvolvido. |
