Esquemas de Alta Resolução para o Estudo da Sedimentação

Resumo

No presente estudo apresentaremos a discrepância na utilização de métodos numéricos de baixa ordem e de alta ordem quando aplicados a um fluxo descrito para o fenômeno da sedimentação em fluidos não-Newtonianos manuseados em perfuração de poços de petróleo, prezando pela precisão dos resultados obtidos quando comparados a testes experimentais. O processo da perfuração de poços é uma atividade extensa que conta com a utilização de um fluido munido de partículas sólidas, conhecido como lama de perfuração, que visa o bom funcionamento da broca e evitar que a parede do poço desabe [1]. Porém, em momentos de cimentação do anular, se as tubulações de escape da pressão estiverem bloqueadas por sedimentos originados das partículas sólidas da lama pode ocorrer o blow-up, uma explosão na região de perfuração dado o aumento da pressão causada pelo fluido confinado [4]. O fenômeno da sedimentação, ao longo da formação de suas regiões de concentração de sólidos (Figura 1), contará com duas regiões de descontinuidade, uma que resultará em uma curva de choque e outra em um leque de rarefação. Consequentemente, a utilização de métodos numéricos que mantenham a precisão em regiões suaves e que não sofram com oscilações em locais de salto é uma necessidade para a precisão dos resultados [2, 3]. Em vista disso, a utilização de métodos de esquemas de alta resolução (HRS) mostra-se útil para problemas físicos que contêm regiões de salto [6]. Em adição ao método, utilizamos a modelagem descrita por [5] (Equação (2)) para a obtenção dos resultados da Equação (1). [...]