AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL E NUMÉRICA DE DIFERENTES MODELOS DE COEFICIENTES DE ARRASTE ATRAVÉS DE ESPECTRO DE ENERGIA

AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL E NUMÉRICA DE DIFERENTES MODELOS DE COEFICIENTES DE ARRASTE ATRAVÉS DE ESPECTRO DE ENERGIA

CORDEIRO, A. S.; SILVA, B. L. da; DECKER, R. K.; MEIER, H. F.; WANKE, D.

Artigo:

Em colunas de bolhas, a principal força de interação entre a fase líquida e as bolhas é a força de arraste a qual pode ser modelada por meio de equações específicas. Neste sentido, propõe-se avaliar através da simulação numérica diferentes correlações para o coeficiente de arraste para o sistema bifásico ar-água, e comparar os resultados numéricos com resultados experimentais para os espectros de energia obtidos na unidade experimental de coluna de bolhas. Para viabilizar o emprego destes modelos de arraste foi necessário ainda determinar o diâmetro médio das bolhas, obtidas com a técnica de imagem por contraste para vazão de alimentação de ar de 5 L/min. Para validação dos resultados por meio da análise de seus respectivos espectros de energia, obtidos para a frequência de 1 Hz, foi utilizado um sensor de pressão acoplado na parede da coluna de bolhas. As simulações numéricas foram realizadas com o software FLUENT 14.0 da ANSYS para três correlações diferentes, sendo duas já implementadas no software (Schiller-Naumann e Universal Drag) e uma trazida da literatura, proposta por Krishna e van Baten. A análise do espectro de energia indica que o modelo proposto na literatura se aproxima do resultado experimental como também o modelo de Schiller – Naumann para uma frequência de aquisição de dados de pressão de 1 Hz.

Em colunas de bolhas, a principal força de interação entre a fase líquida e as bolhas é a força de arraste a qual pode ser modelada por meio de equações específicas. Neste sentido, propõe-se avaliar através da simulação numérica diferentes correlações para o coeficiente de arraste para o sistema bifásico ar-água, e comparar os resultados numéricos com resultados experimentais para os espectros de energia obtidos na unidade experimental de coluna de bolhas. Para viabilizar o emprego destes modelos de arraste foi necessário ainda determinar o diâmetro médio das bolhas, obtidas com a técnica de imagem por contraste para vazão de alimentação de ar de 5 L/min. Para validação dos resultados por meio da análise de seus respectivos espectros de energia, obtidos para a frequência de 1 Hz, foi utilizado um sensor de pressão acoplado na parede da coluna de bolhas. As simulações numéricas foram realizadas com o software FLUENT 14.0 da ANSYS para três correlações diferentes, sendo duas já implementadas no software (Schiller-Naumann e Universal Drag) e uma trazida da literatura, proposta por Krishna e van Baten. A análise do espectro de energia indica que o modelo proposto na literatura se aproxima do resultado experimental como também o modelo de Schiller – Naumann para uma frequência de aquisição de dados de pressão de 1 Hz.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1168-20681-143984

Referências bibliográficas

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Como citar:

CORDEIRO, A. S.; SILVA, B. L. da; DECKER, R. K.; MEIER, H. F.; Diego Wanke; "AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL E NUMÉRICA DE DIFERENTES MODELOS DE COEFICIENTES DE ARRASTE ATRAVÉS DE ESPECTRO DE ENERGIA", p-12163-12170. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1168-20681-143984