Banca de QUALIFICAÇÃO: KLEBER MARTINIANO DE LIMA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO DE MESTRADO foi cadastrada pelo programa.

DISCENTE: KLEBER MARTINIANO DE LIMA
DATA: 13/10/2020
HORA: 14:00
LOCAL: Videoconferência
TÍTULO:

Modelagem matemática e simulação numérica em leitos fluidizados com materiais particulados do grupo C de Geldart em um sistema bifásico gás-sólido.

RESUMO:

A fluidização é uma operação unitária presente nas indústrias química, farmacêutica e alimentícia. Durante este processo, o leito de partículas sólidas é suspenso por um fluxo ascendente de gás. No entanto, os sólidos particulados coesivos, caracterizadas pelo grupo de Geldart C, são difíceis de serem fluidizados, devido à formação de canais preferenciais e a formação de aglomerados. Portanto, o estudo das características fluidodinâmicas do escoamento no interior de um leito fluidizado se mostra importante, tendo como base uma ferramenta poderosa de simulação computacional de fenômenos fluidodinâmicos, Computational Fluid Dynamic (CFD). Sendo assim, o objetivo deste trabalho é elaborar um modelo matemático capaz de representar o comportamento de fluxo em leitos fluidizados com materiais particulados do grupo C de Geldart em um sistema gás-sólido. Logo, foram realizados testes de malhas para diferentes tamanhos de refinamentos, aproximadamente, 6x, 7x, 10x o diâmetro da partícula, utilizando o software ANSYS CFX 2020 R2 versão acadêmica, operando com o método dos volumes finitos. A abordagem utilizada para a modelagem matemática foi a de escoamento multifásico Euler-Euler, em regime estacionário e tridimensional. Além disso, foram analisados os perfis de velocidade e pressão, para os três tipos de malhas. Para a validação do modelo computacional, os resultados das simulações foram comparados com os dados experimentais de Meili (2009), encontrados na literatura. Os resultados mostraram que os testes de malhas foram satisfatórios, e a malha intermediaria apresenta tendências como sendo a melhor para representar as simulações do projeto, por mostrar boa qualidade ortogonal, excelente assimetria, menor custo computacional e baixo erro (1,51%). A modelagem matemática e a simulação conseguem representar bem o comportamento real da queda de pressão ao longo do leito em função da velocidade de entrada do ar. Para a convergência do modelo comparou-se a velocidade de saída do leito fluidizado nas condições reais (45,6 m/s) com a velocidade de saída calculada no CFX (45,91; 45,2; 43,1) m/s, validando o modelo.

PALAVRAS-CHAVE:

Fluidização, leito fluidizado, partículas C, CFD e CFX

PÁGINAS: 68
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Química

MEMBROS DA BANCA:
Interno(a) - 1314677 - CARMEM LUCIA DE PAIVA E SILVA ZANTA
Externo(a) ao Programa - 013.808.764-43 - JOSÉ LEANDRO DA SILVA DUARTE - UFAL
Externo(a) ao Programa - 2278469 - LEONARDO MENDONÇA TENÓRIO DE MAGALHÃES OLIVEIRA
Presidente - 1797785 - LUCAS MEILI
Externo(a) ao Programa - 3182573 - RODOLFO JUNQUEIRA BRANDAO