EnginSoft - Conference Abstracts

EnginSoft Users' Meeting 2008
Le Tecnologie CAE nell'Industria

Alcuni esempi di applicazione di Fluent in Eni R&M

Bennardo Antonio - ENI
Mancini Nicola - ENI
Podenzani Fabrizio - ENI

Abstract

L’utilizzo degli strumenti di simulazione fluidodinamica è in continua espansione nell’industria oil & gas, conquistando nuovi campi di applicazione man mano che i modelli (in modo particolare quelli relativi al flusso multifase) guadagnano in robustezza e capacità predittiva. Ovviamente essendo l’utilizzo in un ambito prettamente industriale, un grosso incremento alla possibilità di applicazione viene anche dallo sviluppo del hardware (in particolare del calcolo parallelo). Deve comunque essere rimarcato che, comunque, data la complessità dei fenomeni in gioco, l’utilizzo di tali strumenti presuppone un’attività preliminare di validazione ogni volta si affronta un problema con nuove caratteristiche. Una volta appurati limiti e potenzialità l’utilizzo fatto in R&M è piuttosto diversificato: in alcuni casi è utilizzato direttamente per supportare il design od il miglior utilizzo di apparecchiature (es. separatori, colonne a bolle ecc.), in altri per la comprensione a posteriori di fenomeni avvenuti in campo (corrosivi o incidentali), in altri ancora per la validazione di modelli semplificati, ed infine nell’ambito della sicurezza per la valutazione delle conseguenze di eventi incidentali. Nell’articolo vengono mostrati alcuni esempi, e precisamente:

• Ottimizzazione di separatori orizzontali;
  
• Analisi dell fluidodinamica di colonne a bolle e reattori agitati;
  
• Analisi di un caso di rottura di una tubazione per effetto della corrosione;
  
• Design di sistemi di distribuzione in reattori;
  
• Dispersione di idrogeno in una ipotetica stazione di rifornimento.
  

Per quanto riguarda i separatori orizzontali si è utilizzato Fluent per discriminare tra due diverse tipologie, in termini di efficienza di separazione, ed interpretare tali differenze sulla base della fluidodinamica dei due sistemi. I risultati sono stati confrontati con quelli di un’attività sperimentale ad hoc. La simulazione di reattori agitati e colonne a bolle è una sfida tuttora aperta, in quanto la complessità dei fenomeni è tale da rendere la simulazione stessa difficile sia dal punto di vista numerico che modellistico. In tal caso è necessario intervenire per rendere la parte modellistica più consona al fenomeno da simulare. Per far questo si è sviluppato, in collaborazione con il Politecnico di Torino, un modello di population balance ed introdotto in Fluent. Tale modello è stato validato con dati di letteratura e con sistemi reali. Nel caso di rottura a corrosione di una tubatura in campo, si sono ricavate, mediante Fluent, le zone a più alto shear stress, trovando una corrispondenza con quelle ove si è verificata l’erosione/corrosione. Nell’ambito della sicurezza è mostrato un caso di dispersione di idrogeno in uno scenario incidentale in una ipotetica stazione di rifornimento.