ANÁLISE EXPERIMENTAL E NUMÉRICA DO COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO EM SIMULAÇÕES CFD DOS REGIMES DE ESCOAMENTO EM UM MOINHO DE BOLAS

ANÁLISE EXPERIMENTAL E NUMÉRICA DO COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO EM SIMULAÇÕES CFD DOS REGIMES DE ESCOAMENTO EM UM MOINHO DE BOLAS

STRAATMANN, VITOR; MACHADO, MARCELA V. C.; BARROZO, MARCOS A. S.; DUARTE, CLAUDIO R.

Artigo Completo:

Em um moinho de bolas, o bom entendimento do fenômeno de colisão entre corpos moedores é importante para obter-se boa eficiência na operação de moagem. A ocorrência de determinado regime de movimentação dentro do moinho depende do arranjo de variáveis operacionais, entre outros. Deste modo, este estudo propõe uma análise da influência da parcela da energia envolvida em uma colisão que é restituída na forma de energia cinética, sobre o movimento dos corpos moedores, sendo esta definida pelo coeficiente de restituição. Em uma metodologia experimental, foi determinado o valor do coeficiente de restituição entre duas esferas pela análise da colisão entre as mesmas utilizando-se uma câmera de alta velocidade. Além disso, utilizou-se de simulação em CFD através do software FLUENT® e do Modelo Euleriano Granular Multifásico para simular um moinho de bolas com suspensores. Os valores de coeficiente de restituição simulados foram de 0,50, 0,60 e 0,70 foram avaliados nas velocidades correspondentes ao regime de cascata (17,0 rpm), catarata (31,7 rpm) e centrifugação (74,6 rpm), observadas previamente. Os resultados indicaram pouca influência do coeficiente de restituição no movimento de carga moedora em simulações computacionais, exceto para elevadas velocidades de rotação empregadas, que resulta no regime de centrifugação. Além disso, o valor experimental obtido na determinação do coeficiente foi satisfatoriamente compatível com os resultados obtidos em simulação.

Em um moinho de bolas, o bom entendimento do fenômeno de colisão entre corpos moedores é importante para obter-se boa eficiência na operação de moagem. A ocorrência de determinado regime de movimentação dentro do moinho depende do arranjo de variáveis operacionais, entre outros. Deste modo, este estudo propõe uma análise da influência da parcela da energia envolvida em uma colisão que é restituída na forma de energia cinética, sobre o movimento dos corpos moedores, sendo esta definida pelo coeficiente de restituição. Em uma metodologia experimental, foi determinado o valor do coeficiente de restituição entre duas esferas pela análise da colisão entre as mesmas utilizando-se uma câmera de alta velocidade. Além disso, utilizou-se de simulação em CFD através do software FLUENT® e do Modelo Euleriano Granular Multifásico para simular um moinho de bolas com suspensores. Os valores de coeficiente de restituição simulados foram de 0,50, 0,60 e 0,70 foram avaliados nas velocidades correspondentes ao regime de cascata (17,0 rpm), catarata (31,7 rpm) e centrifugação (74,6 rpm), observadas previamente. Os resultados indicaram pouca influência do coeficiente de restituição no movimento de carga moedora em simulações computacionais, exceto para elevadas velocidades de rotação empregadas, que resulta no regime de centrifugação. Além disso, o valor experimental obtido na determinação do coeficiente foi satisfatoriamente compatível com os resultados obtidos em simulação.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2017-091

Referências bibliográficas

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Como citar:

STRAATMANN, VITOR; MACHADO, MARCELA V. C.; BARROZO, MARCOS A. S.; DUARTE, CLAUDIO R.; "ANÁLISE EXPERIMENTAL E NUMÉRICA DO COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO EM SIMULAÇÕES CFD DOS REGIMES DE ESCOAMENTO EM UM MOINHO DE BOLAS", p-538-543. In: Anais do XII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.4]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2017.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2017-091