ESTUDO NUMÉRICO DO EFEITO DAS PROPRIEDADES DAS PARTÍCULAS E DA VELOCIDADE DE IMPACTO SOBRE O COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO

NUMERICAL STUDY OF THE EFFECT OF PARTICLES PROPERTIES AND IMPACT VELOCITY ON THE RESTITUTION COEFFICIENT

MELO, KARLA RAPHAELA BRAGA DE; LOPES, GABRIELA CANTARELLI; CAMPOS, JOãO PEDRO FERREIRA DE

Artigo:

As colisões entre partícula e superfície desempenham um importante papel no comportamento fluidodinâmico e na dissipação de energia em escoamentos sólido-fluido. A melhor compreensão dessas colisões se dá através de estimativas de coeficiente de restituição. Na fluidodinâmica computacional, esse parâmetro é tido como essencial para os modelos de contato presentes em simulações que utilizam o Método dos Elementos Discretos (DEM). Sendo assim, para representar escoamentos sólido-fluido com precisão, é fundamental que os valores de entrada desse coeficiente sejam constantemente aprimorados. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo simular colisões entre partículas esféricas e superfície a fim de avaliar a influência das propriedades elásticas das partículas e da velocidade de impacto sobre o coeficiente de restituição. Para tanto, foram realizadas simulações utilizando o software de código aberto CFDEM®coupling. Os resultados apresentaram uma boa concordância quando comparados com os dados experimentais. Além disso, as simulações descreveram de modo satisfatório o significado físico do escoamento, indicando a diminuição do coeficiente de restituição para maiores velocidades de impacto e menor módulo de Young.

As colisões entre partícula e superfície desempenham um importante papel no comportamento fluidodinâmico e na dissipação de energia em escoamentos sólido-fluido. A melhor compreensão dessas colisões se dá através de estimativas de coeficiente de restituição. Na fluidodinâmica computacional, esse parâmetro é tido como essencial para os modelos de contato presentes em simulações que utilizam o Método dos Elementos Discretos (DEM). Sendo assim, para representar escoamentos sólido-fluido com precisão, é fundamental que os valores de entrada desse coeficiente sejam constantemente aprimorados. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo simular colisões entre partículas esféricas e superfície a fim de avaliar a influência das propriedades elásticas das partículas e da velocidade de impacto sobre o coeficiente de restituição. Para tanto, foram realizadas simulações utilizando o software de código aberto CFDEM®coupling. Os resultados apresentaram uma boa concordância quando comparados com os dados experimentais. Além disso, as simulações descreveram de modo satisfatório o significado físico do escoamento, indicando a diminuição do coeficiente de restituição para maiores velocidades de impacto e menor módulo de Young.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/cobecic2019-FTSP13

Referências bibliográficas

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Como citar:

MELO, KARLA RAPHAELA BRAGA DE; LOPES, GABRIELA CANTARELLI; CAMPOS, JOãO PEDRO FERREIRA DE; "ESTUDO NUMÉRICO DO EFEITO DAS PROPRIEDADES DAS PARTÍCULAS E DA VELOCIDADE DE IMPACTO SOBRE O COEFICIENTE DE RESTITUIÇÃO", p-2163-2169. In: Anais do XIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica. São Paulo: Blucher, 2019.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/cobecic2019-FTSP13