IMPRESSÃO 3D E SIMULAÇÃO NUMÉRICA NO DESIGN DE DISTRIBUIDORES DE FLUXO

IMPRESSÃO 3D E SIMULAÇÃO NUMÉRICA NO DESIGN DE DISTRIBUIDORES DE FLUXO

ANDOLPHATO, V. F.; LOPES, M. G. M.; SANTANA, H. S.; SILVA JR, J. L.; TARANTO, O. P.

Artigo Completo:

Microplantas são plantas químicas que utilizam estruturas micrométricas principalmente microrreatores, micromisturadores e microtrocadores de calor. A microplanta envolve o aumento da produção de um determinado produto utilizando várias unidades micrométricas dispostas paralelamente (escalonamento). O escalonamento está relacionado com a distribuição uniforme de fluxo através dos microdispositivos, feita pelo distribuidor de vazão, que realiza a divisão de uma corrente de entrada em várias subcorrentes. Uma má distribuição, causada por designs inadequados, reduz a performance da microplanta. Assim, a fabricação em impressora 3D e a analise computacional permitem o desenvolvimento de uma forma mais rápida e econômica desses distribuidores. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi aplicar impressoras 3D na fabricação de distribuidores de vazão e comparar os resultados obtidos com simulações numéricas. A metodologia foi dividida em design do distribuidor, fabricação da peça, testes experimentais e ensaios computacionais. Foram obtidas as vazões mássicas em cada saída do distribuidor, para os ensaios experimentais e computacionais. Observou-se um perfil qualitativo de distribuição de fluxo próximo entre as metodologias analisadas. Houve aumento da uniformidade de fluxo com o aumento das vazões de teste para os ensaios experimentais. Porém, computacionalmente o comportamento observado foi oposto. Conclui-se que novos designs e condições de contorno devem ser testados.

Microplantas são plantas químicas que utilizam estruturas micrométricas principalmente microrreatores, micromisturadores e microtrocadores de calor. A microplanta envolve o aumento da produção de um determinado produto utilizando várias unidades micrométricas dispostas paralelamente (escalonamento). O escalonamento está relacionado com a distribuição uniforme de fluxo através dos microdispositivos, feita pelo distribuidor de vazão, que realiza a divisão de uma corrente de entrada em várias subcorrentes. Uma má distribuição, causada por designs inadequados, reduz a performance da microplanta. Assim, a fabricação em impressora 3D e a analise computacional permitem o desenvolvimento de uma forma mais rápida e econômica desses distribuidores. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi aplicar impressoras 3D na fabricação de distribuidores de vazão e comparar os resultados obtidos com simulações numéricas. A metodologia foi dividida em design do distribuidor, fabricação da peça, testes experimentais e ensaios computacionais. Foram obtidas as vazões mássicas em cada saída do distribuidor, para os ensaios experimentais e computacionais. Observou-se um perfil qualitativo de distribuição de fluxo próximo entre as metodologias analisadas. Houve aumento da uniformidade de fluxo com o aumento das vazões de teste para os ensaios experimentais. Porém, computacionalmente o comportamento observado foi oposto. Conclui-se que novos designs e condições de contorno devem ser testados.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2017-347

Referências bibliográficas

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Como citar:

ANDOLPHATO, V. F.; LOPES, M. G. M.; SANTANA, H. S.; SILVA JR, J. L.; TARANTO, O. P.; "IMPRESSÃO 3D E SIMULAÇÃO NUMÉRICA NO DESIGN DE DISTRIBUIDORES DE FLUXO", p-1975-1980. 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-cobeqic2017-347