Modeling and simulation of a fluidized bed : a comparative study / Modelagem e simulação de um leito fluidizado : um estudo comparativo

AUTOR(ES)

Maximilian Joachim Hodapp

DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi o estudo comparativo de duas modelagens para representação de um escoamento gás-sólido. Na primeira modelagem avaliou-se uma correlação de arraste apresentada recentemente na literatura, baseada em simulações lattice Boltzmann, aplicada a escoamentos gás-sólido. Na segunda observou-se o efeito da variação do coeficiente de especularidade na condição de contorno na parede sobre os perfis de velocidade da fase particulada. Grande atenção tem sido dada a modelagem matemática de escoamentos multifásicos, em especial ao gás-sólido, uma vez que vários processos industriais utilizam-se desta operação. Porém o desenvolvimento de modelos analíticos que incluam todos os fenômenos de transferência de massa, energia e quantidade de movimento não encontra-se disponível, devido principalmente a grande complexidade dos fenômenos envolvidos. Neste aspecto a fluidodinâmica computacional (CFD) tem demonstrado ser uma boa alternativa para o estudo de sistemas complexos, sendo diversos estudos, não somente de engenharia, aplicando esta técnica, publicados todos os anos. Como forma de validar os resultados obtidos por este método numérico, escolheu-se um caso de estudo em escala de laboratório. Os softwares comerciais ANSYS CFX 10 e FLUENT 6.3 foram utilizados para a definição e resolução do problema, além do pós-processamento. Os resultados obtidos foram comparados com os dados numéricos de um trabalho de mestrado do PQGe, bem como com dados experimentais da literatura. Pode-se perceber que os resultados, para a primeira abordagem não apresentaram melhoras em relação a outras modelagens das forças entre e intra-partículas, além do maior tempo computacional requerido. A segunda abordagem demonstrou valores adequados para o coeficiente estudado.

ASSUNTO(S)

simulation methods computational fluid dynamics finite volume method dinamica dos fluidos metodos de simulação multiphase flow método dos volumes finitos escoamento multifasico

Documentos Relacionados

• Estudo da pirolise de poliamida-12 em leito fluidizado borbulhante
• Fluidized bed coating of pharmaceutical granules.
• Simulação trifásica por técnicas de CFD da combustão de carvão mineral em leito fluidizado circulante
• Modelagem e simulação da operação de um reator de leito fixo catalitico envolto em membrana permseletiva
• Estudo fluidodinamico de um leito fluidizado pulsado rotativo com particulas secas e umidas