Modelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Georg, Ivan Carlos
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/102095
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2005.
id UFSC_e2d38ca9fdecc05be7e623bec4811d4c
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/102095
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Universidade Federal de Santa CatarinaGeorg, Ivan CarlosMaliska, Clovis RaimundoPorto, Luismar Marques2013-07-16T00:00:49Z2013-07-16T00:00:49Z2013-07-16T00:00:49Z275551http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/102095Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2005.O escoamento gás-sólido turbulento em um leito fluidizado circulante é estudado utilizando-se modelo matemático tridimensional transiente, com refinos de malha e temporal adequados para capturar as estruturas de aglomerados de partículas (clusters e strands) encontrados na chamada meso-escala. O trabalho baseia-se na abordagem proposta por Agrawal et al. (2001) e Zhang e van der Heyden (2001). Aplicou-se um modelo sub-malha (LES) para a fase gás e sólido baseado em Smagorinsky (1963). O modelo sub-malha apresenta-se necessário devido a impossibilidade de resolver todas as escalas envolvidas no escoamento gás-sólido em um leito fluidizado turbulento. Os resultados numéricos são comparados com dados experimentais com boa aproximação para os perfis de velocidade média axial e lateral do sólido. O modelo sub-malha aplicado apresenta comportamento excelente na região próxima à parede e intermediária, com desvio na região central (diluída), sobre estimando o arraste. Este efeito, é causado pela forma de cálculo do arraste no modelo de dois fluidos utilizado para a solução do problema. Análise espectral é realizada para os estudos de caso. A região inercial foi capturada pela resolução espacial e temporal utilizada, com inclinação -5/3, indicando que o refino de malha e temporal foi adequado para a solução do problema. Realizou-se análise de estruturas intermitentes através do coeficiente de achatamento (Kurtosis) e comparado-se com resultados experimentais. A comparação mostra que a utilização do modelo sub-malha é necessária, pois este incorpora o comportamento físico esperado para um leito fluidizado turbulento, o que não ocorre quando da não utilização do modelo sub-malha. Estabeleceu-se que as estruturas de clusters estão associadas a alta taxa de deformação e os strands a estruturas de vórtices contra rotativos estirando-se. Baseado neste fato, propôs-se uma forma de caracterizar a formação e destruição de clusters e strands, com bom resultado, assim como a dimensão característica. Uma série de conclusões e recomendações para trabalhos futuros nesta linha de pesquisa são propostas, baseadas nas análises realizadas.319 p.| il., grafs., tabs.porEngenharia mecânicaEscoamento multifásicoTurbulenciaLeito fluidizadoModelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL275551.pdfapplication/pdf12536372https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/102095/1/275551.pdfc80bef829b258abfb8a4e7fdd6fa004fMD51TEXT275551.pdf.txt275551.pdf.txtExtracted texttext/plain682413https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/102095/2/275551.pdf.txt4cd6b0ca2a148bf38fc80a3e018c2ee9MD52123456789/1020952013-08-27 17:03:17.108oai:repositorio.ufsc.br:123456789/102095Repositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-08-27T20:03:17Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.en.fl_str_mv Modelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizado
title Modelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizado
spellingShingle Modelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizado
Georg, Ivan Carlos
Engenharia mecânica
Escoamento multifásico
Turbulencia
Leito fluidizado
title_short Modelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizado
title_full Modelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizado
title_fullStr Modelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizado
title_full_unstemmed Modelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizado
title_sort Modelagem e simulação numérica tridimensional transiente do escoamento gás-sólido em um reator de craqueamento catalítico em leito fluidizado
author Georg, Ivan Carlos
author_facet Georg, Ivan Carlos
author_role author
dc.contributor.en.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Georg, Ivan Carlos
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Maliska, Clovis Raimundo
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Porto, Luismar Marques
contributor_str_mv Maliska, Clovis Raimundo
Porto, Luismar Marques
dc.subject.classification.en.fl_str_mv Engenharia mecânica
Escoamento multifásico
Turbulencia
Leito fluidizado
topic Engenharia mecânica
Escoamento multifásico
Turbulencia
Leito fluidizado
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2005.
publishDate 2013
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2013-07-16T00:00:49Z
dc.date.available.fl_str_mv 2013-07-16T00:00:49Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-07-16T00:00:49Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/102095
dc.identifier.other.en.fl_str_mv 275551
identifier_str_mv 275551
url http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/102095
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 319 p.| il., grafs., tabs.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/102095/1/275551.pdf
https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/102095/2/275551.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv c80bef829b258abfb8a4e7fdd6fa004f
4cd6b0ca2a148bf38fc80a3e018c2ee9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1766805400880939008