INFLUÊNCIA DOS MODELOS MULTIFÁSICOS NA EFICIÊNCIA TOTAL VIA CFD NO ESCOAMENTO DE HIDROCICLONE

INFLUENCE OF MULTIPHASE MODELS IN THE TOTAL EFFICIENCY OF A HYDROCYCLONE FLOW THROUGH CFD

COSTA, FELIPE ORLANDO DA; JÚNIOR, IRINEU PETRI

Artigo:

Os hidrociclones pertencem a um importante grupo de equipamentos, destinados à separação sólido-líquido e líquido-líquido, através do escoamento centrífugo. A principal vantagem dos modelos de Mistura e Euleriano-Euleriano é sua capacidade de modelar tanto a fase fluido como a fase particulada. A análise a ser realizada é a simulação do HC11, afim de obter o modelo multifásico que melhor representa o processo de separação deste equipamento. A geometria e malha do HC11 foram construídas utilizando o software GAMBIT®, e a simulação foi efetuada utilizando o software FLUENT® 19.2. Foram simulados 5 diferentes diâmetros igualmente espaçados, para que, através das eficiências individuais de coleta (? ?) e das frações mássicas para cada um dos diâmetros, obtenha-se a eficiência total de separação (?). Para o modelo Euler-Lagrange a injeção de partículas foi feita posterior ao termino da simulação, e para os demais modelos a partícula foi injetada durante a simulação. Com isso, para o modelo Euler-Lagrange foi obtida uma ? de 96,9%, para o modelo de Mistura foi de 64,4% e para o modelo Euleriano-Euleriano 59,9%, sendo o valor experimental de 70%. Portanto, o modelo de Mistura é o mais recomendado para modelar esse sistema, mesmo este modelo, sendo mais simplificado que o modelo Euleriano-Euleriano. Isso ocorre pois um modelo multifásico complexo como o Euleriano-Euleriano pode ser inviável quando os parâmetros de interface são desconhecidas ou sua confiabilidade pode ser questionada.

Os hidrociclones pertencem a um importante grupo de equipamentos, destinados à separação sólido-líquido e líquido-líquido, através do escoamento centrífugo. A principal vantagem dos modelos de Mistura e Euleriano-Euleriano é sua capacidade de modelar tanto a fase fluido como a fase particulada. A análise a ser realizada é a simulação do HC11, afim de obter o modelo multifásico que melhor representa o processo de separação deste equipamento. A geometria e malha do HC11 foram construídas utilizando o software GAMBIT®, e a simulação foi efetuada utilizando o software FLUENT® 19.2. Foram simulados 5 diferentes diâmetros igualmente espaçados, para que, através das eficiências individuais de coleta (? ?) e das frações mássicas para cada um dos diâmetros, obtenha-se a eficiência total de separação (?). Para o modelo Euler-Lagrange a injeção de partículas foi feita posterior ao termino da simulação, e para os demais modelos a partícula foi injetada durante a simulação. Com isso, para o modelo Euler-Lagrange foi obtida uma ? de 96,9%, para o modelo de Mistura foi de 64,4% e para o modelo Euleriano-Euleriano 59,9%, sendo o valor experimental de 70%. Portanto, o modelo de Mistura é o mais recomendado para modelar esse sistema, mesmo este modelo, sendo mais simplificado que o modelo Euleriano-Euleriano. Isso ocorre pois um modelo multifásico complexo como o Euleriano-Euleriano pode ser inviável quando os parâmetros de interface são desconhecidas ou sua confiabilidade pode ser questionada.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/cobecic2019-SOCP7

Referências bibliográficas

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Como citar:

COSTA, FELIPE ORLANDO DA; JÚNIOR, IRINEU PETRI; "INFLUÊNCIA DOS MODELOS MULTIFÁSICOS NA EFICIÊNCIA TOTAL VIA CFD NO ESCOAMENTO DE HIDROCICLONE", p-3269-3275. In: Anais do XIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica. São Paulo: Blucher, 2019.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/cobecic2019-SOCP7