AGRADECIMENTOS:

1. Estudo de Modelagem da Migração Advectiva para Sistemas Água/Óleo a Partir de Orifícios Circulares Barbara Yuri de Oliveira (bolsista); Gabriel Casimiro Mariano (colaborador/co-orientador); Marintho Bastos Quadri (orientador) MOTIVAÇÃO: O constante crescimento de operações offshore da indústria de petróleo amplia a problabilidade de ocorrência de vazamentos em dutos submersos, mesmo considerando os elevados padrões de segurança envolvidos. Nesses vazamentos, três diferentes etapas são consideradas, e em cada uma delas diferentes quantidades de óleo são liberadas. Nos primeiros quinze minutos, há o vazamento devido a despressurização do duto, e uma enorme quantidade de óleo vaza até que a pressão interna se iguale à externa. Depois, ocorre o fenômeno de migração advectiva: a água começa a entrar no duto e uma quantidade quase equivalente de óleo vaza para o mar. A última etapa é o movimento da manchade óleo derramada pela superfície do mar. Para a primeira e ultima etapa, vários trababalhos estão disponíveis na literatura. Porém para a segunda e teoricamente mais importante etapa em um vazamento, raríssimos trabalhos são encontrados. Desenho da geometria; Discretização da geometria gerada, ou seja, geração e refino de malha; Definição do problema: condições iniciais e de contorno, além dos parâmetros físicos; Simulação numérica através de um solver; Geração de saída gráfica e análise dos resultados obtidos. Na figura ao lado está a represetação da geometria do problema desenvolvida para a simulação. Abaixo, temos a ilustração da malha refinada. OBJETIVOS DO TRABALHO: O presente projeto se propõe a um estudo de modelagem com o emprego do software CFX, visando caracterizar de forma realística a fase inicial da instabilidade na interface água/óleo que se verifica no plano do orifício através do qual ocorrerá o vazamento. Este estudo também dará suporte de validação a um modelo simplificado já desenvolvido pelo LCP para a quantificação do volume vazado em um vazamento na etapa de migração advectiva. Os resultados até então obtidos estão representando satisfatoriamente o observado experimentalmente. Contudo, busca-se ainda aprimorar a malha nas regiões por onde passa a interface água/óleo, buscando-se também otimizar o passo de tempo. Então, está sendo necessário reduzir o comprimento do domínio e aumentar o número de pontos. Assim, tem sido possível obter simulações de 6 segundos de vazamento em um limite máximo de tempo de uma semana.. APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO: O resultado final desta pesquisa deverá conduzir à correta modelagem tridimensional do fenômeno de migração advectiva. Espera-se assim, contribuir para a segurança e preservação do meio ambiente, fornecendo uma ferramenta eficiente para quantificar o volume de óleo vazado em um acidente onde ocorra vazamento em água e assim definir estratégias de remediação do impacto sobre a vida marinha e região costeira. RESULTADOS OBTIDOS: O modelo do projeto baseia-se num estudo desenvolvido por uma equipe do Laboratório de Controle de Processos do Departamento de Engenharia Química da UFSC (LCP-ENQ). Consiste em um cilindro de vidro com 1 metro e vinte centímetros de altura e um diâmetro de 10 centímetros, onde são colocados água e óleo separados por uma placa de vidro com orifício. Esse recipiente é então girado em 180 graus para simular o que, na prática, representaria o rompimento de um duto de petróleo. Quando o cilindro foi girado, colocando então o óleo sob a água, sua densidade, que é menor, forçou a sua saída pelo orifício, que tenta imitar a corrosão por pit. O que se vê é uma formação geométrica parecida a dois dedos em direções opostas - um para cima, de óleo, e outro para baixo, de água. Através do simulador de fluidodinâmica computacional Ansys CFX realizamos os estudos para obter uma solução numérica do problema. As etapas que devem ser nessa simulação são: Comparação do resultado obtido em simulação com o experimento: observa-se que a simulação representou bem a formação de fingers. CONCLUSÕES:Do ponto de vista ecológico, os eventos de vazamento de petróleo são conhecidos por causar grandes danos ao meio ambiente, o que atesta a importância do estudo. Também, a correta estimativa dos volumes de óleo vazados durante um vazamento submerso é de grande interesse nos embates jurídicos, suprindo a empresa com informações técnicas confiáveis. O estudo de modelagem aqui desenvolvido pode agregar conhecimento e atender a importantes demandas provocadas pelos eventos de vazamentos submersos. Figura 1: representação esquemática do problema Figura 2: início do vazamento AGRADECIMENTOS: