Simulação computacional de uma válvula loop-seal acoplada a leito fluidizado circulante

• Autor(a) principal: Peres, Pedro Elias Muniz
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16504
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Simulação (Computadores); Fluidização; Pressão; Gás; Computer simulation; Fluidization; Pressure; Gas

A simulação computacional da fluidodinâmica do escoamento gás-sólido no interior de uma válvula loop-seal, acoplada a um sistema de Leito Fluidizado Circulante (LFC), foi realizada e analisada com o intuito de confrontar os resultados da aplicação da ferramenta numérica ANSYS Fluent® v.18.2 com medições experimentais do perfil de pressão estática e a taxa de recirculação de sólidos (Gs). Os resultados da fração de sólidos obtidos da simulação mostram um comportamento da interação ar-areia semelhante ao observado experimentalmente. O incremento da injeção de ar na válvula loop-seal confirmou a sua influência na distribuição fração gasosa no interior desse dispositivo. Os resultados das pressões obtidas na simulação seguiram também o padrão observado experimentalmente, sendo a pressão estática na câmara de alimentação da loop-seal sempre maior que na reciclagem. O desvio entre os valores encontrados via simulação e medições foram inferiores a 25%, sugerindo a presença de um balanço de pressão coerente. Apesar de seguir tendências semelhantes no caso da taxa de recirculação externa de partículas (Gs), os valores obtidos na simulação foram todos maiores ao dos experimentos, com desvios superiores a 100% em várias situações. Esse comportamento pôde ser atribuído às diferenças obtidas no efeito do arraste de sólidos em um leito com distribuição real de tamanho de partícula (faixa de diâmetros) em relação ao simulado considerando apenas um tamanho único de partícula de 183μm. Os resultados das simulações apresentados neste trabalho mostram-se promissores para seguimento de futuras pesquisas na área.