Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 1999 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24062024-105644/ |
Resumo: | Um modelo numérico computacional foi desenvolvido para simular o escoamento turbulento e a transferência de gases na interface ar-água em tanque cilíndrico, em domínio bi-dimensional, pelo método de volumes finitos, utilizando o modelo de turbulência k-E padrão. O método utilizado para o acoplamento velocidade-pressão foi o SIMPLER. Utilizou-se a compartimentalização do domínio computacional em cinco regiões principais, a fim de melhor implementar o algoritmocomputacional. O desenvolvimento da estrutura da malha foi feito para que fosse possível a sua implementação em computadores de pequeno porte, com técnicas de otimização de memória. Para o contorno na superfície líquida foram utilizadas as condições de contorno free-slip e no-slip, e uma aproximação simplificada para a taxa de dissipação de energia. Os resultados de transferência de massa obtidos pela simulação foram comparados com aqueles obtidos em experimentos da literatura |
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Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricosNumerical modelation of air-water interface in gas absorption and dessorption process in cylindrical tankabsorção e dessorção de gasesgas absorption and dessorptionmodelação numéricanumerical modellingpitched turbine impellersturbinas inclinadas de escoamento descendenteturbulence at air-water interfaceturbulência na interface ar-águaUm modelo numérico computacional foi desenvolvido para simular o escoamento turbulento e a transferência de gases na interface ar-água em tanque cilíndrico, em domínio bi-dimensional, pelo método de volumes finitos, utilizando o modelo de turbulência k-E padrão. O método utilizado para o acoplamento velocidade-pressão foi o SIMPLER. Utilizou-se a compartimentalização do domínio computacional em cinco regiões principais, a fim de melhor implementar o algoritmocomputacional. O desenvolvimento da estrutura da malha foi feito para que fosse possível a sua implementação em computadores de pequeno porte, com técnicas de otimização de memória. Para o contorno na superfície líquida foram utilizadas as condições de contorno free-slip e no-slip, e uma aproximação simplificada para a taxa de dissipação de energia. Os resultados de transferência de massa obtidos pela simulação foram comparados com aqueles obtidos em experimentos da literaturaA computational numerical model was developed to simulate turbulent flows and gas transfer processes at the air-water interface in cylindrical tanks. The classical discretization of complet domain by the finit volum method was used. As a result of this methodology, a non linear system of equations is obtained. This system was solved using special memory optimization tecniques, allowing to implement the numerical algorithms in small personal computers. The standard K- E have been employed to predict the flow generated by PTD in cylindrical baffed vessel. The SIMPLER algorithm was used for the treatment of the pressure-velocit coupling. The computational program TANK.FOR was elabored to simulate and to predict the two-dimensional flow in stirred tanks. A very dense grid in axial-direction was used to capture at least three points at the long the width of the impeller. Topics regarding to air-water interfaces, geometry of hydrodinamic systems, models for turbulent flows, are broached. For the air-water interface boundaries the free-slip and no-slip condictions at the liquid surface was used, together with a simplified approximation for the local energy dissipation rate. The mass transfer results were compared with experimental data of the literature.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSchulz, Harry EdmarCunha, Alan Cavalcanti da1999-05-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24062024-105644/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-06-26T21:02:02Zoai:teses.usp.br:tde-24062024-105644Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-06-26T21:02:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Um modelo numérico computacional foi desenvolvido para simular o escoamento turbulento e a transferência de gases na interface ar-água em tanque cilíndrico, em domínio bi-dimensional, pelo método de volumes finitos, utilizando o modelo de turbulência k-E padrão. O método utilizado para o acoplamento velocidade-pressão foi o SIMPLER. Utilizou-se a compartimentalização do domínio computacional em cinco regiões principais, a fim de melhor implementar o algoritmocomputacional. O desenvolvimento da estrutura da malha foi feito para que fosse possível a sua implementação em computadores de pequeno porte, com técnicas de otimização de memória. Para o contorno na superfície líquida foram utilizadas as condições de contorno free-slip e no-slip, e uma aproximação simplificada para a taxa de dissipação de energia. Os resultados de transferência de massa obtidos pela simulação foram comparados com aqueles obtidos em experimentos da literatura |
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