Banca de QUALIFICAÇÃO: FELIPE DE ALCÂNTARA MOURA VILELA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : FELIPE DE ALCÂNTARA MOURA VILELA
DATA : 29/03/2024
HORA: 09:00
LOCAL: Sala de aula do PPGEQ
TÍTULO:

ESTUDO FLUIDODINÂMICO DA INFLUÊNCIA DE VARIÁVEIS GEOMÉTRICAS DO IMPELIDOR DE PÁS INCLINADAS NA QUALIDADE DE SUSPENSÃO DE SÓLIDOS

PALAVRAS-CHAVES:

Agitação e mistura, Impelidor, Suspensão de sólidos, Processamento e análise digital de imagens, CFD, Otimização geométrica.

PÁGINAS: 186
RESUMO:

As operações de agitação e mistura estão entre as mais comuns nas indústrias químicas e de processos. O sucesso destas operações está relacionado ao projeto do impelidor, peça que determina o padrão de escoamento e a homogeneidade da mistura desejada. Foi realizado o estudo fluidodinâmico da influência das variáveis geométricas do impelidor de pás inclinadas no processo de suspensão de sólidos em tanques mecanicamente agitados com o intuito de otimizar esta geometria, para isto foi utilizado um planejamento composto central (PCC) e análise estatística para correlacionar os fatores geométricos às respostas. Os fatores estudados foram a inclinação das pás (θ), a razão de diâmetro do impelidor (D/T), a razão de largura da pá (W/T) e o número de pás (NB). Os impelidores foram fabricados com impressão 3D de acordo com o PCC. As respostas analisadas foram divididas em três grupos: características do impelidor, condições de agitação e distribuição de sólidos. As características do impelidor e condições de agitação foram determinadas através de medição direta com wattímetro e observações visuais. As respostas referentes à distribuição de sólidos foram determinadas utilizando processamento e análise digital de imagens (PADI). Também foram realizadas simulações de fluidodinâmica computacional (CFD) utilizando openFOAM. Foram feitas simulações monofásicas para caracterização dos impelidores e estudo do campo de velocidade, simulações multifásicas líquido-gás de volume de fluido para análise da velocidade de entrada de ar e simulações multifásicas sólido-líquido utilizando a abordagem Euler-granular para estudo da distribuição de sólidos. O modelo de turbulência utilizado foi o RNG k-ε. Para caracterização do impelidor, a razão D/T foi a variável mais significativa, para as respostas referentes às condições de agitação D/T e θ foram as mais significativas e para as respostas da distribuição de sólidos θ foi a principal variável. Foram desenvolvidos modelos estatísticos para previsão das respostas sugeridas a partir dos fatores estudados. As simulações foram utilizadas para relacionar às variações das características do escoamento em função da geometria de cada impelidor e como isto afeta a suspensão de sólidos.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 3182573 - RODOLFO JUNQUEIRA BRANDAO
Interno(a) - 1121112 - JOAO INACIO SOLETTI
Interno(a) - 1797785 - LUCAS MEILI
Externo(a) à Instituição - CLAUDIO ROBERTO DUARTE - UFU
Externo(a) à Instituição - MARCOS ANTONIO DE SOUZA BARROZO - UFU