Simulação orientada a objeto do transporte pneumatico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cartaxo, Samuel Jorge Marques
Data de Publicação: 2000
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1588942
Resumo: Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha
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spelling Simulação orientada a objeto do transporte pneumaticoTransporte por tubo pneumaticoEscoamento bifásicoDinâmica dos fluidosSimulação (Computadores)Orientador: Sandra Cristina dos Santos RochaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: O transporte de partículas por uma corrente gasosa, comumente denominado de transporte pneumático, tem sido usado com freqüência em uma ampla variedade de processos industriais. Isto se deve não somente à diversidade de materiais que é produzida e manipulada na forma de partículas, como também ao grande número de possíveis aplicações desta operação, as quais incluem desde o simples deslocamento de sólidos até tarefas relativamente mais complexas como a secagem e o craqueamento catalítico. Em decorrência do difundido uso industrial, a tecnologia do transporte pneumático tem sido intensivamente estudada e aprimorada ao longo dos anos, na tentativa de propiciar a sua aplicação de maneira mais racional e otimizada. Este trabalho reporta a investigação de fenômenos dinâmicos presentes no transporte pneumático vertical através do desenvolvimento e implementação de um modelo orientado a objeto, tridimensional, discreto, determinístico e transiente para a fase particulada. A fase fluida é modelada de maneira pseudo-bidimensional, distinta da fase particulada, e o acoplamento entre as fases é realizado por termos de interação bidirecional como a força de arraste do fluido sobre as partículas e a geração de momentum na fase fluida. O modelo contempla os efeitos de colisão partícula-partícula e das partículas com as paredes do equipamento. A metodologia da Simulação Orientada a Objeto (SOO) apresentada possibilitou a captura de padrões dinâmicos bastante complexos, a exemplo da recirculação das partículas e o escorregamento de sólidos junto à parede do tubo. Além disso, devido às propriedades da orientação a objeto, o modelo permitiu a simulação de misturas polidispersas, capacitando o estudo dos fenômenos de segregação presentes nos sistemas de transporte pneumático. Os resultados obtidos foram analisados através dos perfis de velocidades do fluido e das partículas, curvas de queda de pressão, curvas de distribuição granulo métrica e diagramas policromáticos de visualização, permitindo verificar a consistência fisica do modelo. Além disso, foram realizadas comparações com dados experimentais globais e locais, os quais exibiram concordância satisfatória, ratificando a confiabilidade desta metodologiaAbstract: Particle transportation by a gas stream, commonly named as pneumatic conveying, has been ftequently used in a large variety of industrial processes. This is due not only to the diversity of materiais produced and handled in a granulated form, as also to the great number of possible applications of that operation, which includes since the simple displacement of solids to relatively more complicated tasks such as drying and catalytic cracking. Due to the its spread industrial use, the pneumatic conveying technology has been intensively studied and improved along the years, in the attempt of propitiating its application in a more rational and optimized manner. This works reports the investigation of dynamic phenomena of the vertical pneumatic conveying through the development and implementation of an object oriented model, three-dimensional, discrete, deterministic and transient to the particulate phase. The fluid phase is modeled in a pseudo-bidimensional way, separated ftom the solid phase. The dynamic effects between the two phases are considered by bi-directional terms such as the drag force on the particles and the momentum generation in the fluid. The proposed model regards the effects of bi-directional coupling and three-dimensional movement of the particles. The presented Object Oriented Simulation (OOS) methodology enabled the capture of complex dynamic patterns, such as the partic1es refluxing and the precipitation of solids near the pipe waIl. Besides, due to the object-oriented properties, the model allowed the simulation of polydispersed mixtures, qualifying it to study the segregation phenomena in pneumatic transport systems. The obtained results were analyzed through the fluid and particles velociiy profiles, pressure drop curves, diameters distribution curves and polychromatic visualization diagrams, allowing to verify the physical consistence of the model. In addition, comparisons were accomplished with global and local experimental data, which exhibited satisfactory agreement, ratifying the reliability ofthis methodologyDoutoradoEngenharia de ProcessosDoutor em Engenharia Química[s.n.]Rocha, Sandra Cristina dos Santos, 1957-Ferreira, Maria do CarmoMeier, Henry FrançaMilioli, Fernando EduardoMaciel Filho, RubensUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCartaxo, Samuel Jorge Marques20002000-11-17T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf254p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1588942CARTAXO, Samuel Jorge Marques. Simulação orientada a objeto do transporte pneumatico. 2000. 254p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1588942. Acesso em: 14 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/198288porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T03:12:02Zoai::198288Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T03:12:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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