Banca de QUALIFICAÇÃO: MARIO HENRIQUE COSME JUVÊNCIO

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MARIO HENRIQUE COSME JUVÊNCIO
DATA : 24/02/2026
HORA: 09:00
LOCAL: Sala de aula do PPGEQ
TÍTULO:

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE COLUNA DE BOLHAS COM O OPENFOAM: ANÁLISE COMPARATIVA DE MODELOS DE TURBULÊNCIA E DE FORÇA DE ARRASTO

PALAVRAS-CHAVES:

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

PÁGINAS: 143
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 adequada dos modelos de turbulência e das correlações de força de arrasto, uma vez que diferentes regimes de escoamento apresentam estruturas distintas de fração volumétrica e padrões de recirculação. Nesse contexto, este trabalho investigou a capacidade preditiva de diferentes modelagens de turbulência (laminar, mixtureKEpsilon e continuousGasKEpsilon) e de dois modelos de força de arrasto amplamente utilizados (Schiller–Naumann e Ishii–Zuber), aplicados à simulação de uma coluna de bolhas utilizando o solver twoPhaseEulerFoam do OpenFOAM. As simulações foram conduzidas para três velocidades superficiais de gás, representativas dos regimes homogêneo, transição e heterogêneo. A metodologia envolveu a determinação do regime estatisticamente estacionário, a análise de perfis radiais de fração volumétrica média de gás e de velocidade axial média da fase líquida, a avaliação qualitativa das distribuições espaciais médias nas seções transversal e longitudinal e o cálculo quantitativo do gas holdup total, com comparação direta aos dados experimentais disponíveis na literatura. A combinação laminar + Ishii–Zuber apresentou melhor concordância com os dados experimentais no regime homogêneo, enquanto a combinação Ishii–Zuber + mixtureKEpsilon forneceu a descrição mais consistente das estruturas hidrodinâmicas nos regimes de transição e heterogêneo, incluindo os padrões de pluma ascendente e zonas de recirculação. Os resultados deste estudo fornecem subsídios importantes para a escolha de modelos de turbulência e de arrasto em simulações Eulerianas–Eulerianas de colunas de bolhas, contribuindo para o avanço da aplicação do twoPhaseEulerFoam na representação de sistemas gás-líquido em diferentes condições operacionais.

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