Análise do escoamento gás-sólido em dutos com velocimetria por imagem de partícula (PIV) e simulação numérica

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

25/02/2010

RESUMO

Esta dissertação buscou uma agregação de conhecimento sobre os fenômenos presentes nos escoamentos gás-sólido diluídos em dutos através de uma análise microscópica a partir da técnica não intrusiva PIV (?Particle Image Velocimetry?), que analisa a velocidade do escoamento por tratamento de imagem de partículas. O material particulado utilizado são catalisadores oriundos de um processo de craqueamento catalítico fluidizado (FCC) e as mesmas são introduzidas em uma unidade experimental de dutos e ciclones (UE-DC), na qual os dutos são construídos em acrílico, possuindo duas seções horizontais e uma vertical. Os campos de velocidade foram obtidos em três diferentes regiões de cada duto, variando a velocidade de 5,0 a 9,8 m/s e razão de carga de 39,0 a 140,0 g/m3. A técnica PIV obtém duas fotos sucessivas do escoamento sensibilizado por laser pulsado de alta potência, com um mínimo intervalo de tempo entre elas, para a determinação dos vetores velocidade. As imagens são registradas por uma câmera de alta resolução e com o auxílio de um algoritmo matemático determina-se o deslocamento das partículas entre as duas imagens captadas. De posse dos vetores de velocidade do escoamento gás-sólido obtidos por meio do PIV, os mesmos foram comparados com resultados numéricos obtidos por meio das técnicas de CFD para o modelo invíscido e para o modelo da teoria cinética dos materiais granulares, visando a validação do modelo gás-sólido. Como resultado verificou que ambos os modelos numéricos apresentaram características semelhantes com os experimentos físicos para o estudo de caso com menor velocidade, corroborando assim o modelo EE1 para dutos. Já para o estudo de caso com maior velocidade os modelos não conseguiram reproduzir o escoamento experimental

ASSUNTO(S)

dutos piv escoamento bifásico cfd dinamica dos gases dinâmica dos fluídos; escoamento bifásico; gás - escoamento ducts piv two-phase flow cfd

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