Banca de DEFESA: MARIO HENRIQUE COSME JUVÊNCIO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MARIO HENRIQUE COSME JUVÊNCIO
DATA : 27/03/2026
HORA: 09:30
LOCAL: Videoconferencia online
TÍTULO:

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE UMA COLUNA DE BOLHAS USANDO OPENFOAM: UMA AVALIAÇÃO COMPARATIVA DE MODELOS DE TURBULÊNCIA E FORÇA DE ARRASTO

PALAVRAS-CHAVES:

coluna de bolhas; escoamentos multifásicos; OpenFOAM; turbulência; força de arrasto; twoPhaseEulerFoam; CFD

PÁGINAS: 121
RESUMO:

Colunas de bolhas são equipamentos amplamente utilizados em processos químicos e biotecnológicos devido à sua elevada eficiência de contato gás-líquido. A predição numérica do comportamento hidrodinâmico desses sistemas depende fortemente da escolha dos modelos de turbulência e de força de arrasto. Este trabalho avaliou a capacidade preditiva de três modelagens de turbulência (laminar, mixtureKEpsilon e continuousGasKEpsilon) combinadas com dois modelos de arrasto (Schiller-Naumann e Ishii-Zuber) na simulação de uma coluna de bolhas com o solver twoPhaseEulerFoam do OpenFOAM, para velocidades superficiais de gás de ,  e  m/s, representativas dos regimes homogêneo, de transição e heterogêneo. A validação foi conduzida mediante perfis radiais de fração volumétrica e velocidade axial, distribuições espaciais médias e gas holdup total, com comparação direta a dados experimentais e quantificação por métricas estatísticas (MAPE, RMSE, erro absoluto e percentual). No regime homogêneo, a combinação laminar/Ishii-Zuber obteve o melhor desempenho (MAPE = ; RMSE = ), com erro de holdup total inferior a . No regime de transição, mixtureKEpsilon/Ishii-Zuber destacou-se com MAPE de  e RMSE de redução de  em relação a Schiller-Naumann. No regime heterogêneo, evidenciou-se dissociação entre desempenho estatístico e representatividade física: laminar/Ishii-Zuber alcançou o menor MAPE  porém somente mixtureKEpsilon/Ishii-Zuber reproduziu as estruturas macroscópicas características (pluma irregular, deslocamento lateral e zonas de recirculação). Os resultados demonstram que não há combinação única adequada a todos os regimes, que o modelo Ishii-Zuber é consistentemente superior a Schiller-Naumann e que métricas estatísticas são necessárias, mas não suficientes, para a validação dos modelos, devendo ser complementadas pela análise qualitativa das distribuições espaciais.

MEMBROS DA BANCA:
Externo(a) à Instituição - VINÍCIUS PIMENTA BARBOSA - UFU
Interno(a) - 3305575 - JONATHAN DA CUNHA TEIXEIRA
Interno(a) - 1797785 - LUCAS MEILI
Presidente - 3182573 - RODOLFO JUNQUEIRA BRANDAO
Interno(a) - ***.065.126-** - SUELLEN MENDONÇA NASCIMENTO - UFU