Identificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificial

La estructuración de mapas de flujo en la industria de hidrocarburos se ha desarrollado a partir de correlaciones empíricas que integran características del flujo, como velocidades superficiales y fracciones volumétricas, en conjunto con propiedades físicas de las sustancias en análisis como densida...

Full description

Autores:
Quispe Suarez, Brayan Gonzalo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/12163
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12163
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
LSTM
Redes neuronales recurrentes
Flujo bifásico líquido-líquido
Patrones de flujo
LSTM
Recurrent neural networks
Liquid-liquid two-phase flow
Flow pattern
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
id UISANTADR2_4685f8746de12b8fb168971aabf81411
oai_identifier_str oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/12163
network_acronym_str UISANTADR2
network_name_str Repositorio UIS
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Identificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificial
dc.title.english.none.fl_str_mv Identification of two-phases flow patterns made up of lubricating oil and water in vertical pipes applying artificial intelligence techniques
title Identificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificial
spellingShingle Identificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificial
LSTM
Redes neuronales recurrentes
Flujo bifásico líquido-líquido
Patrones de flujo
LSTM
Recurrent neural networks
Liquid-liquid two-phase flow
Flow pattern
title_short Identificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificial
title_full Identificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificial
title_fullStr Identificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificial
title_full_unstemmed Identificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificial
title_sort Identificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificial
dc.creator.fl_str_mv Quispe Suarez, Brayan Gonzalo
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv González Estrada, Octavio Andrés
Ruiz Diaz, Carlos Mauricio
Hernández Cely, Marlon Mauricio
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Quispe Suarez, Brayan Gonzalo
dc.contributor.evaluator.none.fl_str_mv Amaris Castilla, Carlos Fidel
Fuentes Díaz, David Alfredo
dc.subject.none.fl_str_mv LSTM
Redes neuronales recurrentes
Flujo bifásico líquido-líquido
Patrones de flujo
topic LSTM
Redes neuronales recurrentes
Flujo bifásico líquido-líquido
Patrones de flujo
LSTM
Recurrent neural networks
Liquid-liquid two-phase flow
Flow pattern
dc.subject.keyword.none.fl_str_mv LSTM
Recurrent neural networks
Liquid-liquid two-phase flow
Flow pattern
description La estructuración de mapas de flujo en la industria de hidrocarburos se ha desarrollado a partir de correlaciones empíricas que integran características del flujo, como velocidades superficiales y fracciones volumétricas, en conjunto con propiedades físicas de las sustancias en análisis como densidad y viscosidad, además de utilizar parámetros geométricos como la inclinación y el diámetro interno de las tuberías. En la actualidad, se han desarrollado avances tecnológicos que permiten optimizar el proceso de identificación de patrones de flujo, a partir de la implementación de técnicas de inteligencia artificial, debido a que existen limitaciones para monitorear el patrón de flujo generado al interior de las tuberías de las plataformas instaladas en altamar, dadas las condiciones de trabajo extremas que allí se presentan. En este estudio se desarrolló una red neuronal recurrente de memoria a largo y corto plazo (LSTM), capaz de predecir los patrones de flujo generados al interior de tuberías verticales. La red LSTM fue entrenada y posteriormente validada con la información contenida en una base de datos obtenida de la literatura, mostrando un error generado en las predicciones del modelo inferior al 1%.
publishDate 2022
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2022-11-17T13:27:31Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2022-11-17T13:27:31Z
dc.date.created.none.fl_str_mv 2022-11-15
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2022-11-15
dc.type.local.none.fl_str_mv Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
dc.type.hasversion.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.coar.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
format http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12163
dc.identifier.instname.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl.none.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co
url https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12163
https://noesis.uis.edu.co
identifier_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.language.iso.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.license.none.fl_str_mv Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri.none.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rights.coar.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.accessrights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommons.none.fl_str_mv Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.mimetype.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty.none.fl_str_mv Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program.none.fl_str_mv Ingeniería Mecánica
dc.publisher.school.none.fl_str_mv Escuela de Ingeniería Mecánica
publisher.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
institution Universidad Industrial de Santander
bitstream.url.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/37b0799a-8b23-4041-be4b-17668ea8bc35/download
https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/33de0e20-d1aa-4884-90d7-e07b71891d4f/download
https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/067e67d9-68bd-466d-aa9a-f4bc8a9e5b86/download
https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/2b94bf16-087a-4993-8ba2-c0355efd644f/download
https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/a0f37985-e6f7-4671-9ebc-f3ad29606b44/download
bitstream.checksum.fl_str_mv a19b1ee8cfd8049f7e417d8d99c95cfa
8ea5e4823c1df1573c64b9635e1519fd
a14746f22710734db3a27b30ba82199b
047aa24841c2ae9a7b5094ab022f027b
d6298274a8378d319ac744759540b71b
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv DSpace at UIS
repository.mail.fl_str_mv noesis@uis.edu.co
_version_ 1814095251349962752
spelling Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)González Estrada, Octavio AndrésRuiz Diaz, Carlos MauricioHernández Cely, Marlon MauricioQuispe Suarez, Brayan GonzaloAmaris Castilla, Carlos FidelFuentes Díaz, David Alfredo2022-11-17T13:27:31Z2022-11-17T13:27:31Z2022-11-152022-11-15https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12163Universidad Industrial de SantanderUniversidad Industrial de Santanderhttps://noesis.uis.edu.coLa estructuración de mapas de flujo en la industria de hidrocarburos se ha desarrollado a partir de correlaciones empíricas que integran características del flujo, como velocidades superficiales y fracciones volumétricas, en conjunto con propiedades físicas de las sustancias en análisis como densidad y viscosidad, además de utilizar parámetros geométricos como la inclinación y el diámetro interno de las tuberías. En la actualidad, se han desarrollado avances tecnológicos que permiten optimizar el proceso de identificación de patrones de flujo, a partir de la implementación de técnicas de inteligencia artificial, debido a que existen limitaciones para monitorear el patrón de flujo generado al interior de las tuberías de las plataformas instaladas en altamar, dadas las condiciones de trabajo extremas que allí se presentan. En este estudio se desarrolló una red neuronal recurrente de memoria a largo y corto plazo (LSTM), capaz de predecir los patrones de flujo generados al interior de tuberías verticales. La red LSTM fue entrenada y posteriormente validada con la información contenida en una base de datos obtenida de la literatura, mostrando un error generado en las predicciones del modelo inferior al 1%.PregradoIngeniero MecánicoFlow map structuring in the hydrocarbon industry has been developed from empirical correlations that integrate flow characteristics such as surface velocities and volume fractions, together with physical properties of the substances under analysis such as density and viscosity, and geometric parameters such as pipe inclination and internal diameter. Currently, technological advances have been developed to optimize the process of identifying flow patterns, from the implementation of artificial intelligence techniques, because there are limitations to monitor the flow pattern generated inside the pipes of offshore platforms, given the extreme working conditions that occur there. In this study, a long-short term memory network (LSTM) was developed in free software, capable of predicting the flow patterns generated inside vertical pipes. The LSTM network was trained and then validated with the information contained in a database obtained from the literature, showing an error generated in the prediction model less than 1%.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicomecánicasIngeniería MecánicaEscuela de Ingeniería MecánicaLSTMRedes neuronales recurrentesFlujo bifásico líquido-líquidoPatrones de flujoLSTMRecurrent neural networksLiquid-liquid two-phase flowFlow patternIdentificación de patrones de flujo bifásico conformado por aceite lubricante y agua en tuberías verticales aplicando técnicas de inteligencia artificialIdentification of two-phases flow patterns made up of lubricating oil and water in vertical pipes applying artificial intelligence techniquesTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALCarta de Autorización.pdfCarta de Autorización.pdfapplication/pdf142612https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/37b0799a-8b23-4041-be4b-17668ea8bc35/downloada19b1ee8cfd8049f7e417d8d99c95cfaMD52Nota de Proyecto.pdfNota de Proyecto.pdfapplication/pdf348512https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/33de0e20-d1aa-4884-90d7-e07b71891d4f/download8ea5e4823c1df1573c64b9635e1519fdMD54Documento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf2167663https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/067e67d9-68bd-466d-aa9a-f4bc8a9e5b86/downloada14746f22710734db3a27b30ba82199bMD56Apéndices.rarApéndices.rarapplication/octet-stream3121513https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/2b94bf16-087a-4993-8ba2-c0355efd644f/download047aa24841c2ae9a7b5094ab022f027bMD57LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/a0f37985-e6f7-4671-9ebc-f3ad29606b44/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD5120.500.14071/12163oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/121632023-06-06 10:55:13.915http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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