Modelagem e simulação de reator solar usando fluidodinâmica computacional.

• Autor(a) principal: Matsumoto, Danielle
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-06072014-220539/
• topic: Actinometria; Actinometry; CFD; CFD; Distribuição do tempo de residência; Fotoquímica; Modelagem; Modeling; Photochemical reactor; Radiação; Radiation; Reator fotoquímico; Residence time distribution; Simulação; Simulation

Este estudo apresenta a modelagem fluidodinâmica de um reator solar utilizado para Processos Oxidativos Avançados (POA). Desenvolveu-se um modelo que considera a fluidodinâmica, o campo de radiação e cinética da reação de actinometria química (ferrioxalato), em regime transiente. Essa modelagem foi feita utilizando-se o código de fluidodinâmica computacional PHOENICS. Para análise dos resultados de simulações com o modelo, consideraram-se os dados experimentais de actinometria química para um trecho do reator, constituído de dois tubos (hairpin), e de distribuição de tempos de residência (DTR), para o reator completo, constituído de dez tubos. Os dados experimentais foram obtidos por RIBEIRO (2009). O resultado da análise da distribuição do tempo de residência do reator completo mostrou que o modelo baseado em escoamento laminar apresentou uma maior aderência aos dados experimentais de DTR. Como os experimentos de actinometria foram realizados em trecho com dois tubos do reator, construiu-se a geometria do hairpin que apresentou uma DTR mais aderente aos modelos teóricos. Outra simplificação foi necessária para a modelagem do campo de radiação de forma mais precisa, adaptando-se o hairpin para um tubo reto simples. A partir dos resultados de actinometria química foi possível estimar, pelo modelo, a taxa de fótons incidentes na parede do reator.