Estudos de simulação CFD-DEM em um Leito de Jorro Cônico
DOI:
https://doi.org/10.18554/rbcti.v4i3.3885Keywords:
Fluidodinâmica Computacional, Método de Elementos Discretos, Jorro Mínimo, Leito de Jorro.Abstract
O Método de Elementos Discretos (DEM) tem se despontado como boa alternativa para modelagem de sistemas particulados densos, já que contabiliza o efeito do tamanho e da forma real da partícula, bem como, as forças partícula-partícula e partícula-parede. Contudo, para cada material é necessário calibrar os parâmetros do modelo de força de contato entre as partículas, geralmente por meio de testes como o ângulo de repouso dinâmico. Neste trabalho, foi realizado um estudo de calibração dos parâmetros do modelo de colisão Mola-Amortecedor para esferas de vidro através de simulações DEM. Para tal, um planejamento composto central (PCC) foi utilizado para avaliar o efeito de cada parâmetro do modelo no ângulo de repouso e encontrar quais os parâmetros afetam significativamente o ângulo simulado. Após esta calibração inicial estes parâmetros foram empregados nas simulações CFD-DEM de um Leito de Jorro Cônico, equipamento este usualmente empregado em aplicações de secagem. Obteve-se uma boa concordância entre dados experimentais e simulados de velocidade e de queda de pressão de Jorro Mínimo que são parâmetros importantes no projeto deste tipo de equipamento.References
BORTOLOTTI, C.T.; SANTOS, K.G.; FRANCISQUETTI, M.C.C.; DUARTE, C.R.; BARROZO, M.A.S. Hydrodynamic study of a mixture of West Indian Cherry residue and Soybean grains in a Spouted Bed. The Canadian Journal of Chemical Engineering. v. 91, p. 1871-1880, 2013.
EPSTEIN, N.; GRACE, J.R. Spouted and Spout-Fluid Beds. New York: Cambridge University Press, 2011.
LIMA, P.M. Análise da fluidodinâmica e transferência de calor em Leito de Jorro com alimentação contínua de sólidos pela base. 2004. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2004.
MARQUES, I.I.D.R. Investigação do Leito de Jorro como Reator em potencial de Pirólise de partículas cartonadas. 2013. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Espirito Santo, São Mateus, 2013.
MATHUR, K.B.; EPSTEIN, N. Spouted Beds. New York: Academic Press, 1974.
NIEMI, T. Particle size distribution in CFD simulation of gas-particle flows. 2012. M.Sc. thesis, Aalto University, Finland, 2012.
ROSA, C.A. Estudo experimental e numérico da fluidodinâmica e das transferências de calor e massa em um Leito de Jorro Contínuo: Uso da Técnica CFD. 2010. Tese de Doutorado, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2010.
SANTOS, K.G. Aspectos fundamentais da Pirólise de Biomassa em Leito de Jorro: Fluidodinâmica e cinética do processo. 2011. Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.
SANTOS, K.G. Estudo da fluidodinâmica do Leito de Jorro por CFD com malhas tridimensionais. 2008. Dissertação (Mestrado). – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.
SILVÉRIO, B.C. Estudos fluidodinâmicos e de secagem de fertilizantes em diferentes tipos de Secadores Rotatórios. 2012. Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012.
VIEIRA NETO, J.L. Estudo experimental e de simulação da fluidodinâmica de um Leito de Jorro com Tubo Draft. 2007. Dissertação (Mestrado). – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.
ZHU, R.R.; ZHU, W.B.; XING, L.C.; SUN Q.Q. DEM simulation on particle mixing in dry and wet particles spouted bed. Powder Technology. v. 210, p. 73-81, 2011.
