Banca de DEFESA: KLEBER MARTINIANO DE LIMA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : KLEBER MARTINIANO DE LIMA
DATA : 15/12/2021
HORA: 14:00
LOCAL: Videoconferência - Google Meet
TÍTULO:

Simulação em CFD de leito fluidizado com partículas do grupo B de Geldart em um sistema bifásico gás-sólido.

PALAVRAS-CHAVES:

Fluidização, Euler-Euler, partículas B, CFD, Ansys Fluent.

PÁGINAS: 97
RESUMO:

Atualmente, os maiores desafios enfrentados pelos vários setores industriais, incluindo o farmacêutico, alimentício, químico e agrícola, dentre outros consistem em buscas intermitentes no que se refere à otimização de processos que reduzam custos, tempo e a maximização da eficiência operacional das etapas de mistura, secagem, revestimento, granulação, gaseificação, entre outras. Nesse contexto, surgem os leitos fluidizados, que podem ser aplicados aos processos que envolvam o contato entre a fase sólida particulada e a fluida. Sendo assim, este trabalho objetiva, a partir de uma abordagem Euler-Euler em um sistema gás-sólido, avaliar as propriedades fluidodinâmicas de partículas inertes do grupo B de Geldart em leito fluidizado. Para alcançar os propósitos supramencionados, tenciona-se a aplicação da modelagem matemática via simulação em ambiente CFD com auxílio do aplicativo comercial Ansys Fluent 2021 R2 versão acadêmica. A geometria foi construída na forma bidimensional e foi realizado teste de malha, para verificar se esta influenciava nos resultados. Também foi feito o teste de modelo de turbulência e avaliado qual mais adequado para as simulações (k-ε ou SST). A interação entre as fases foi determinada pela equação Syamlal-O'Brien e o valor do coeficiente de restituição partícula-partícula de 0,9. A viscosidade das partículas foi calculada pela Teoria Cinética de Escoamento Granular (KTGF). Os resultados mostraram que a malha mais adequada para realizar as simulações apresentou razão de aspecto próximo a 1, excelente qualidade ortogonal e excelente assimetria, além de apresentar menor custo computacional e menor erro (4,4 %). O modelo de turbulência escolhido foi o K-ɛ, por apresentar menor custo computacional e por atingir a fluidização mais rápida que o modelo SST. A velocidade de mínima fluidização encontrada foi 0,3 m/s. Também foi observado que na velocidade do ar acima de 0,5 m/s houve a formação de slugs axiais. Além disso, nas simulações com velocidades maiores que a V mf foi encontrada vórtices. As simulações possibilitaram a visualizar e avaliar os fenômenos que ocorreram internamente no leito fluidizado. De modo geral, os resultados avaliados dos fenômenos de queda de pressão, turbulência e a influência da velocidade do gás associados com estes fenômenos, contribuirá para alcançar elevados coeficientes convectivos e assim colaborar na eficiência dos processos industriais.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - FABIO BENTES FREIRE - UFSCAR
Presidente - 2278469 - LEONARDO MENDONÇA TENÓRIO DE MAGALHÃES OLIVEIRA
Interno - 1797785 - LUCAS MEILI
Interno - 3182573 - RODOLFO JUNQUEIRA BRANDAO