analisis nodal y flujo multifasico

Programa de Adiestramiento 2005

Viscosidad.
La viscosidad del fluido, es usada para calcular el número de Reynolds y otros números
adimensionales usados como parámetros de correlación. El concepto de una viscosidad
bifásica es además incierto y es definida de forma diferente por varios autores.
La viscosidad de una mezcla de aguapetróleo es generalmente calculada usando la
fracción deagua y del petróleo como un factor de peso:

Fo

L

Fw

o

w

La siguiente ecuación ha sido usada para calcular una viscosidad bifásica.
m

L

s

L

L

HL

g

g

Hg

g

(sin deslizamiento)

(con deslizamiento)

Tensión Superficial.
Cuando la fase líquida contiene agua y petróleo se utiliza:
L

Fo

o

Fw

w

Donde:
o:

Tensión en la superficie depetróleo.

w: Tensión

en la superficie de agua.

Ing. Ricardo Maggiolo

48

.d o

o

.c

m

C

m

w

o

.d o

w

w

w

w

w

C

lic

k

to

bu

y

N

O
W
!

PD

O
W
!

PD

c u-tr a c k

.c

H
F-XC A N GE

H
F-XC A N GE

c u-tr a c k

N
y
bu
to
k
lic

Programa de Adiestramiento 2005

Patrones de Flujo.
Ladiferencia básica entre flujo de una sola fase y bifásico es que en este último la fase
gaseosa y líquida pueden estar distribuidas en la tubería en una variedad de
configuraciones de flujo, las cuales difieren unas de otras por la distribución especial de
la interfase, resultando en características diferentes de flujo tales como los perfiles de
velocidad y hold up.
La existencia de patrones de flujoen un sistema bifásico dado depende de las siguientes
variables:
Parámetros operacionales, es decir, tasas de flujo de gas y líquido.
Variables geométricas incluyendo diámetro de la tubería y ángulo de
inclinación.
Las propiedades físicas de las dos fases, tales como; densidades, viscosidades
y tensiones superficiales del gas y del líquido.
La determinación de los patrones de flujo es unproblema central en el análisis de flujo
bifásico. Realmente todas las variables de diseño de flujo son frecuentemente
dependientes del patrón de flujo existente. Las variables de diseño son la caída de
presión, el hold up de líquido, los coeficientes de transferencia de calor y masa, etc.
En el pasado, existieron desacuerdos entre los investigadores de flujo bifásicos en la
definición yclasificación de los patrones de flujo. Algunos detallaron tantos patrones
de flujo como fueron posibles; mientras otros trataron de definir un grupo con un
mínimo de patrones de flujo.
El desacuerdo fue principalmente debido a la complejidad del fenómeno de flujo y al
hecho que los patrones de flujo fueron generalmente determinados subjetivamente por
observación visual. También, los patrones deflujo son generalmente reportados para
cualquier inclinación o para un estrecho rango de ángulos de inclinación.
Un intento para definir un grupo aceptable de patrones de flujo ha sido dado por
Shoham (1982). Las diferencias son basadas en datos experimentales adquiridos sobre
un amplio rango de inclinación, es decir, flujo horizontal, flujo inclinado hacia arriba y
hacia abajo y flujo verticalhacia arriba y hacia abajo.
Patrones de flujo para Flujo Horizontal y cercanamente Horizontal.
Los patrones de flujo existente en estas configuraciones pueden ser clasificados como:
Flujo Estratificado (Stratified Smooth y Stratified Wavyt).
Abreviado como St , ocurre a tasas de flujo relativamente bajas de gas y líquido. Las
dos fases son separadas por gravedad, donde la fase líquida fluyeal fondo de la tubería
y la fase gaseosa en el tope. Este patrón es subdividido en Stratified Smooth (SS),
Ing. Ricardo Maggiolo

49

.d o

o

.c

m

C

m

w

o

.d o

w

w

w

w

w

C

lic

k

to

bu

y

N

O
W
!

PD

O
W
!

PD

c u-tr a c k

.c

H
F-XC A N GE

H
F-XC A N GE

c u-tr a c k

N
y
bu
to
k
lic

Programa...