SIMULACIÓN NUMÉRICA DE UNA CONFLUENCIA HORIZONTAL QUE TRANSPORTA MEZCLAS BIFÁSICAS CUANDI CONVERGEN DOS FLUJOS SLUG

En este trabajo de tesis se desarrolla un modelo matemático cuya finalidad es estudiar el comportamiento de dos flujos slug convergiendo en una confluencia de tuberías. El modelo está dividido en dos partes; la primera analiza los factores que afectan a la pérdida de presión debido a la interacción de estos dos flujos y la segunda determina la caída de presión debida al flujo slug en las tres secciones de tuberías que la conforman. Adicionalmente se presenta la caracterización del flujo slug para las distintas secciones de tuberías, variando las condiciones de flujo (USG y USL) y los diámetros de las mismas. Para este procedimiento se desarrolla un algoritmo en MATLAB. Se fijo una matriz de pruebas para las corridas de simulación, las condiciones de operación que definen esta zona se ubicaron en el mapa de patrones de flujo de Mandhane. Se simuló la interacción de los dos flujos en las dos líneas de transporte utilizando el modelo matemático, el cual está integrado por las relaciones que caracterizan al flujo slug y por los modelos propuestos por Vazsonyi y Gardel para el cálculo de los coeficientes de pérdidas por la confluencia. En las simulaciones también se consideraron variables geométricas como los diámetros de las secciones y el ángulo de incidencia. Los resultados obtenidos son los coeficientes de pérdidas de presión en la confluencia a distintas configuraciones geométricas y condiciones de flujo, las pérdidas de presión en dicha confluencia, así como el comportamiento del flujo después de la interacción, las tendencias son las esperadas tanto en las características del flujo resultante como de la pérdida de presión en las dos corrientes. Se tiene un modelo matemático que explica lo que sucede cuando interactúan dos corrientes bifásicas en el patrón de flujo slug en una confluencia, que puede aplicarse al diseño de redes de transporte y colección de flujos bifásicos