Definição de Mecânica dos Fluidos, Sistema de Unidades

Perdas de carga:

1) Fluido Newtoniano:

1.1) Escoamento Laminar:

• Tubos:

Velocidade do fluido:

[pic 1], em unidades de campo: [pic 2]

Gradiente de Perda de Carga:

        [pic 3], em unidades de campo: [pic 4], onde:

GP = Gradiente de Perda de Carga [psi/ft]

Q = Vazão da Lama de Circulação [gal/min]

D2 = Diâmetro do Revestimento [pol]

[pic 5]= Viscosidade do Fluido [cP]

• Anulares:

Velocidade do fluido:

[pic 6], em unidades de campo: [pic 7]

Gradiente de Perda de Carga:

               [pic 8], em unidades de campo: [pic 9], onde:

GP = Gradiente de Perda de Carga [psi/ft]

Q = Vazão da Lama de Circulação [gal/min]

D1 = Diâmetro da Coluna [pol]

D2 = Diâmetro do Revestimento [pol]        

[pic 10]= Viscosidade do Fluido [cP]

1.2) Escoamento turbulento:

O escoamento é considerado turbulento para número de Reynolds maiores que 2100.

• Tubos:

Velocidade do fluido:

[pic 11], em unidades de campo: [pic 12]

Número de Reynolds:

[pic 13], em unidades de campo: [pic 14]

Fator de fricção:

[pic 15] 

Gradiente de Perda de Carga:

                [pic 16], em unidades de campo: [pic 17], onde:

GP = Gradiente de Perda de Carga [psi/ft]

Q = Vazão da Lama de Circulação [gal/min]

D2 = Diâmetro do Revestimento [pol]

[pic 18]= Viscosidade do Fluido [cP]

[pic 19]= Massa Específica da Lama [lb/gal]

• Anulares:

Velocidade do fluido:

[pic 20], em unidades de campo: [pic 21]

Número de Reynolds:

[pic 22], em unidades de campo: [pic 23]

Fator de fricção:

[pic 24] 

Gradiente de Perda de Carga:

                [pic 25], em unidades de campo: [pic 26], onde:

GP = Gradiente de Perda de Carga [psi/ft]

Q = Vazão da Lama de Circulação [gal/min]

D1 = Diâmetro da Coluna [pol]

D2 = Diâmetro do Revestimento [pol]

[pic 27]= Viscosidade do Fluido [cP]

[pic 28]= Massa Específica da Lama [lb/gal]

2) Fluido de Bingham:

2.1) Escoamento Laminar:

• Tubos:

Velocidade do fluido:

[pic 29], em unidades de campo: [pic 30]

Gradiente de Perda de Carga:

                [pic 31], em unidades de campo: [pic 32], onde:

GP = Gradiente de Perda de Carga [psi/ft]

Q = Vazão da Lama de Circulação [gal/min]

D2 = Diâmetro do Revestimento [pol]

[pic 33]= Viscosidade Plástica do Fluido [cP]

[pic 34] = Tensão de Escoamento do Fluido [lbf/100*ft2]

• Anulares:

Velocidade do fluido:

[pic 35], em unidades de campo: [pic 36]

Gradiente de Perda de Carga:

       [pic 37], em unidades de campo: [pic 38], onde:

GP = Gradiente de Perda de Carga [psi/ft]

Q = Vazão da Lama de Circulação [gal/min]

D1 = Diâmetro da Coluna [pol]

D2 = Diâmetro do Revestimento [pol]

[pic 39]= Viscosidade Plástica do Fluido [cP]

[pic 40] = Tensão de Escoamento do Fluido [lbf/100*ft2]

2.2) Escoamento turbulento:

O escoamento é considerado turbulento para número de Reynolds maiores que o número de Reynolds crítico, que está correlacionado com o número de Hedstrom.

• Tubos:

Velocidade do fluido:

[pic 41], em unidades de campo: [pic 42]

Número de Hedstrom:

[pic 43], em unidades de campo: [pic 44] 

Número de Reynolds crítico:

        [pic 45] 

Número de Reynolds:

[pic 46], em unidades de campo: [pic 47]

Fator de fricção:

[pic 48]

Gradiente de Perda de Carga:

                      [pic 49], em unidades de campo: [pic 50], onde:

GP = Gradiente de Perda de Carga [psi/ft]

Q = Vazão da Lama de Circulação [gal/min]

D2 = Diâmetro do Revestimento [pol]

[pic 51]= Viscosidade Plástica do Fluido [cP]

[pic 52] = Tensão de Escoamento do Fluido [lbf/100*ft2]

[pic 53]= Massa Específica da Lama [lb/gal]

• Anulares:

Velocidade do fluido:

[pic 54], em unidades de campo: [pic 55]

Número de Hedstrom:

[pic 56], em unidades de campo: [pic 57] 

Número de Reynolds crítico:

        [pic 58] 

Número de Reynolds:

[pic 59], em unidades de campo: [pic 60]

Fator de fricção:

[pic 61]

Gradiente de Perda de Carga:

        [pic 62], em unidades de campo: [pic 63], onde:

GP = Gradiente de Perda de Carga [psi/ft]

Q = Vazão da Lama de Circulação [gal/min]