Banca de DEFESA: CLEYLA JANEY PEIXOTO CALHEIROS

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : CLEYLA JANEY PEIXOTO CALHEIROS
DATA : 23/02/2026
HORA: 09:00
LOCAL: Sala de aula do PPGEQ
TÍTULO:

ANÁLISE DA DINÂMICA GRANULAR NO INTERIOR DE TAMBORES ROTATÓRIOS COM E SEM SUSPENSORES: REGIMES DE ESCOAMENTO

PALAVRAS-CHAVES:

Tambor rotatório; Simulação DEM; Regimes de Escoamento; Mistura; Suspensores.

PÁGINAS: 80
RESUMO:

Tambores rotatórios são equipamentos amplamente utilizados em diversos setores da indústria, tendo vasta aplicabilidade em diversas operações, por exemplo: moagem, secagem, revestimento e mistura. Mesmo sendo um equipamento extensamente estudado, ainda assim há entraves no entendimento do comportamento granular no interior do equipamento. Neste cenário, surge a importância da determinação de modelos matemáticos para melhor predizer as condições de operação do equipamento no estudo da dinâmica granular. O método numérico utilizado para modelar o comportamento de partículas individuais do escoamento granular foi o método Lagrangeana, através do Método dos Elementos Discretos - DEM (Discrete Element Modeling), softwares como Onshape®, Gmsh, LIGGGHTS® 3.8.0 e ParaView® 5.13.0, foram utilizados nas etapas de geração da malha e geometria do tambor, simulação e processamento dos dados. Nesse primeiro momento o presente trabalho abordará a análise da dinâmica granular no interior de tambores rotatórios sem suspensores, avaliando os aspectos dos regimes de escoamento e transferência de momento na transição para o regime de centrifugação. Adiante será realizada o estudo da dinâmica granular no interior de tambores rotatórios com suspensores e a análise do fenômeno de mistura em partículas bidispersas. Os dados do trabalho elucidam o comportamento de partículas esféricas (pérolas de vidro, BBS e aço) e não esféricas (feijão, milho e arroz) em dois tambores possuem dimensões: L:D – 20:16 cm (unidade A) e L:D – 10:16 cm (unidade B), a unidade A foi construída para a análise dos regimes de escoamento e fenômeno de mistura bidispersas, enquanto a unidade B foi montada para o estudo da região ativa e mistura, tendo em seu interior diversas configurações de suspensores. Como resultado obtivemos que a calibração indireta dos parâmetros microscópicos no modelo DEM, por meio de simulações com gêmeo digital, mostrou-se eficaz na obtenção de respostas macroscópicas representativas, permitindo a identificação de conjuntos de parâmetros que melhor reproduzem os resultados experimentais. Verificou-se que os coeficientes de restituição exerceram influência limitada sobre as variáveis analisadas, enquanto os coeficientes de atrito estático e de rolamento foram significativamente impactados pelas propriedades físicas dos materiais e pela condição superficial, especialmente a rugosidade, evidenciada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), ressaltando-se a importância dessas características no comportamento de partículas não esféricas. Complementarmente, os experimentos realizados em tambor rotatório possibilitaram a investigação da transição entre regimes de escoamento granular em função da velocidade de rotação e das propriedades dos materiais. A ausência dos regimes de deslizamento e avalanche foi atribuída à elevada rugosidade do tambor, que aumentou o atrito estático. Observou-se que o comportamento dos materiais variou com a velocidade, sendo a esfericidade e a rugosidade superficial fatores decisivos na antecipação ou postergação dos regimes. Destacou-se o desempenho das partículas de aço, que permaneceram no mesmo regime até altas velocidades. Adicionalmente, os coeficientes de atrito estático e de rolamento influenciaram significativamente a velocidade crítica de centrifugação, com valor crítico identificado de μₛ = 0,40 e redução da rotação necessária para o início da centrifugação em função do aumento conjunto desses coeficientes. Por fim, foi proposta uma equação para estimar a velocidade crítica de centrifugação, incorporando os coeficientes de atrito estático e de rolamento.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 3182573 - RODOLFO JUNQUEIRA BRANDAO
Interno(a) - ***.065.126-** - SUELLEN MENDONÇA NASCIMENTO - UFU
Externo(a) à Instituição - MARCOS ANTONIO DE SOUZA BARROZO - UFU
Externo(a) à Instituição - Marcela Vieira Caixeta Machado - UFU
Externo(a) à Instituição - RONDINELLI MOULIN LIMA - UFES