Estudo experimental e numérico da fluidodinâmica de um leito de jorro.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6195 |
Resumo: | O leito de jorro é um equipamento muito utilizado nos mais diversos ramos da indústria devido a sua ampla aplicabilidade. Este equipamento apresenta algumas limitações, principalmente quando há a necessidade de um scale-up, o que dependem das condições geométricas e operacionais. Assim um modelo matemático que represente bem os fenômenos envolvidos auxilia no desenvolvimento de leitos de jorro mais eficientes. Neste sentido, a proposta deste trabalho é avaliar a dinâmica do leito de jorro aplicado a fluidodinâmica computacional. Foi adotada a abordagem euleriana-lagrangiana para avaliar o comportamento das fases. Empregou-se o software OpenFOAM na resolução das equações de conservação de massa, momento e de turbulência. Foram avaliados duas situações na aplicação da abordagem lagrangiana. A primeira DPM e a segunda MP-PIC. Os resultados das simulações, indicam que o modelo DPM representou melhor o comportamento do leito de jorro em relação ao MP-PIC. Os resultados numéricos foram confrontados com os dados experimentais do leito de jorro retangular (reportados na literatura) e cônico (dados obtidos experimentalmente ao longo da pesquisa). Nas duas situações, os resultados numéricos apresentaram uma boa concordância com os dados experimentais. |
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Estudo experimental e numérico da fluidodinâmica de um leito de jorro.Experimental and numerical study of the fluidodynamics in a spouted bed.ModelagemLeito de JorroFluidodinâmica ComputacionalSoftware OpenFOAMModelingSpout BedComputational Fluid DynamicsEngenharia QuímicaO leito de jorro é um equipamento muito utilizado nos mais diversos ramos da indústria devido a sua ampla aplicabilidade. Este equipamento apresenta algumas limitações, principalmente quando há a necessidade de um scale-up, o que dependem das condições geométricas e operacionais. Assim um modelo matemático que represente bem os fenômenos envolvidos auxilia no desenvolvimento de leitos de jorro mais eficientes. Neste sentido, a proposta deste trabalho é avaliar a dinâmica do leito de jorro aplicado a fluidodinâmica computacional. Foi adotada a abordagem euleriana-lagrangiana para avaliar o comportamento das fases. Empregou-se o software OpenFOAM na resolução das equações de conservação de massa, momento e de turbulência. Foram avaliados duas situações na aplicação da abordagem lagrangiana. A primeira DPM e a segunda MP-PIC. Os resultados das simulações, indicam que o modelo DPM representou melhor o comportamento do leito de jorro em relação ao MP-PIC. Os resultados numéricos foram confrontados com os dados experimentais do leito de jorro retangular (reportados na literatura) e cônico (dados obtidos experimentalmente ao longo da pesquisa). Nas duas situações, os resultados numéricos apresentaram uma boa concordância com os dados experimentais.The spouted bed is an equipment widely used in the most diverse branches of the industry due to its wide applicability. This equipment presents some limitations, especially when there is a need for a scale-up, which depends on the geometric and operational conditions. Thus a mathematical model that represents well the phenomena involved assists in the development of more efficient spouted beds. In this sense, the proposal of this work is to evaluate the dynamics of the spouted bed applied to computational uid dynamics. The Eulerian-Lagrangian approach was adopted to evaluate the behavior of the phases. The OpenFOAM software was used to solve mass conservation, momentum and turbulence equations. Two situations were evaluated in the application of the Lagrangian approach. The fi rst DPM and the second MP-PIC. The results of the simulations indicate that the DPM model represented better the behavior of the spouted bed in relation to MP-PIC. The numerical results were compared with the experimental data of the rectangular jet bed (reported in the literature) and conical (data obtained experimentally throughout the research). In both situations, the numerical results showed a good agreement with the experimental data.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGFARIAS NETO, Severino Rodrigues de.FARIAS NETO, S. R.http://lattes.cnpq.br/5029314237107938OLIVEIRA, Líbia de Sousa Conrado.OLIVEIRA, Laércio Gomes de.LEITE, Boniek Evangelista.FERREIRA, Alysson Dantas.2019-03-152019-08-26T16:45:14Z2019-08-262019-08-26T16:45:14Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6195FERREIRA, A. D. Estudo experimental e numérico da fluidodinâmica de um leito de jorro. 2019. 67 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6195porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-12-12T17:23:44Zoai:localhost:riufcg/6195Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-12-12T17:23:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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