Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cunha, Alan Cavalcanti da
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
id USP_4e49d552faecb66060804c4dd043c47b
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-24062024-105644
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling 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
dc.title.none.fl_str_mv Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos
Numerical modelation of air-water interface in gas absorption and dessorption process in cylindrical tank
title Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos
spellingShingle Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos
Cunha, Alan Cavalcanti da
absorção e dessorção de gases
gas absorption and dessorption
modelação numérica
numerical modelling
pitched turbine impellers
turbinas inclinadas de escoamento descendente
turbulence at air-water interface
turbulência na interface ar-água
title_short Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos
title_full Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos
title_fullStr Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos
title_full_unstemmed Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos
title_sort Modelação numérica da interface ar-água em processos de absorção e dessorção de gases em tanques cilíndricos
author Cunha, Alan Cavalcanti da
author_facet Cunha, Alan Cavalcanti da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Schulz, Harry Edmar
dc.contributor.author.fl_str_mv Cunha, Alan Cavalcanti da
dc.subject.por.fl_str_mv absorção e dessorção de gases
gas absorption and dessorption
modelação numérica
numerical modelling
pitched turbine impellers
turbinas inclinadas de escoamento descendente
turbulence at air-water interface
turbulência na interface ar-água
topic absorção e dessorção de gases
gas absorption and dessorption
modelação numérica
numerical modelling
pitched turbine impellers
turbinas inclinadas de escoamento descendente
turbulence at air-water interface
turbulência na interface ar-água
description 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
publishDate 1999
dc.date.none.fl_str_mv 1999-05-21
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 https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24062024-105644/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24062024-105644/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809091043749003264