EFEITO DO DISTRIBUIDOR DE GÁS DE UMA COLUNA DE BOLHAS NA VELOCIDADE 2D DA FASE LÍQUIDA POR FLUORESCENT PIV

EFEITO DO DISTRIBUIDOR DE GÁS DE UMA COLUNA DE BOLHAS NA VELOCIDADE 2D DA FASE LÍQUIDA POR FLUORESCENT PIV

BARBUTTI, A. D.; AMARAL, R. L.; CASTILHO, G. J.; MORI, M.

Artigo:

Colunas de bolhas são muito utilizadas em indústrias química permitindo o contato entre o gás e o líquido, por difusão dos componentes na interface. Contudo elas possuem uma complexa fluidodinâmica e sua modelagem e escala não estão bem desenvolvidos, surgindo a necessidade de estudar o comportamento hidrodinâmico para otimizar o projeto e prever parâmetros relacionados à transferência de calor e massa. O Fluorescent PIV, além de ser uma técnica não-intrusiva, tem a vantagem de permitir um melhor controle de gravação da luz emitida pelo traçador, sem a reflexão das bolhas ou objetos próximos à região investigada. Esse trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de dois distribuidores de gás (5 e 27 furos) de uma coluna de bolhas na velocidade 2D da fase líquida por Fluorescent PIV. Experimentos foram feitos usando uma coluna cilíndrica de acrílico com diâmetro interno de 145 mm e altura de 1 m. O sistema gás-líquido consiste de ar e água (25ºC e 1 atm) com uma vazão de gás igual a 1 L/min. Foram analisados os campos de velocidade média, flutuação de velocidade e campo de vorticidade para os dois distribuidores.

Colunas de bolhas são muito utilizadas em indústrias química permitindo o contato entre o gás e o líquido, por difusão dos componentes na interface. Contudo elas possuem uma complexa fluidodinâmica e sua modelagem e escala não estão bem desenvolvidos, surgindo a necessidade de estudar o comportamento hidrodinâmico para otimizar o projeto e prever parâmetros relacionados à transferência de calor e massa. O Fluorescent PIV, além de ser uma técnica não-intrusiva, tem a vantagem de permitir um melhor controle de gravação da luz emitida pelo traçador, sem a reflexão das bolhas ou objetos próximos à região investigada. Esse trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de dois distribuidores de gás (5 e 27 furos) de uma coluna de bolhas na velocidade 2D da fase líquida por Fluorescent PIV. Experimentos foram feitos usando uma coluna cilíndrica de acrílico com diâmetro interno de 145 mm e altura de 1 m. O sistema gás-líquido consiste de ar e água (25ºC e 1 atm) com uma vazão de gás igual a 1 L/min. Foram analisados os campos de velocidade média, flutuação de velocidade e campo de vorticidade para os dois distribuidores.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0402-25670-157721

Referências bibliográficas

• [1] Broder, D.; Sommerfeld, M. An advanced LIF-PLV system for analysing the hydrodynamics in a laboratory bubble column at higher void fraction. Experiments in Fluids. v. 33, p 826. 2002.
• [2] Degaleesan S, Dudukovic M, Pan Y. Experimental study of gas induced liquid-flow structures in bubble columns. AIChE J. v. 47, pp. 1913–31. 2001 Kantarci, N; Borak, F; Ulgen, O. K. Bubble column reactors (Review). Process Biochemistry. Vol. 40 pp 2263–2283. 2005 Sommerfeld, M.; Broder, D. Analysis of Hydrodynamics and Microstructure in a Bubble Column by Planar Shadow Image Velocimetry. Experiments in Fluids. v. 48, pp 330-340. 2009.
• [3] Westerweel, J.; Scarano, F. Universal outlier detection for PIV data. Experiments in Fluids, v. 39, n. 6, p. 1096-1100, 2005.

Como citar:

BARBUTTI, A. D.; AMARAL, R. L.; CASTILHO, G. J.; MORI, M.; "EFEITO DO DISTRIBUIDOR DE GÁS DE UMA COLUNA DE BOLHAS NA VELOCIDADE 2D DA FASE LÍQUIDA POR FLUORESCENT PIV", p-5395-5402. 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-cobeq2014-0402-25670-157721