MÉTODO PARA VALIDAÇÃO DA PREDIÇÃO DA PERDA DE CARGA EM CICLONES COM BASE EM RESULTADOS DE CFD

MÉTODO PARA VALIDAÇÃO DA PREDIÇÃO DA PERDA DE CARGA EM CICLONES COM BASE EM RESULTADOS DE CFD

BALESTRIN, EVANDRO; DECKER, RODRIGO KOERICH; BASTOS, JACI CARLO SCHRAMM CÂMARA; MEIER, HENRY FRANÇA

Artigo Completo:

Ciclones são equipamentos vastamente utilizados para separação de partículas sólidas suspensas em uma fase gasosa. Tal fase gasosa serve como transporte para as partículas sólidas, sendo assim a principal responsável pelo comportamento giratório e de alta intensidade de turbulência do escoamento multifásico observado em ciclones. Esses dispositivos são avaliados com base em dois parâmetros de desempenho, a eficiência de coleta e a perda de carga, sendo o último relacionado ao custo operacional. Portanto, o presente estudo tem como objetivo analisar a forma mais apropriada de se aferir a perda de carga em ciclones através de resultados de CFD, a fim de validar tais predições. Neste trabalho, realizou-se experimentos físicos e simulações numéricas para predizer a perda de carga do escamento monofásico em uma faixa de velocidade entre 8 e 16 m/s. As simulações numéricas foram efetuadas utilizando-se uma modelagem RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) e o modelo RSM (Reynolds Stress Model) para fechamento da turbulência. Dos resultados simulados, avaliou-se a perda de carga através de dois métodos, a diferença entre a pressão média em planos na entrada e na saída e a diferença entre uma média em quatro pontos definidos na entrada e na saída do ciclone. Comparando os dois métodos com os dados experimentais, observou-se que os resultados da média nos pontos ficaram mais próximos dos resultados experimentais frente ao método com a média no plano. Sendo assim, mostrando-se a forma mais eficiente para a validação da perda de carga.

Ciclones são equipamentos vastamente utilizados para separação de partículas sólidas suspensas em uma fase gasosa. Tal fase gasosa serve como transporte para as partículas sólidas, sendo assim a principal responsável pelo comportamento giratório e de alta intensidade de turbulência do escoamento multifásico observado em ciclones. Esses dispositivos são avaliados com base em dois parâmetros de desempenho, a eficiência de coleta e a perda de carga, sendo o último relacionado ao custo operacional. Portanto, o presente estudo tem como objetivo analisar a forma mais apropriada de se aferir a perda de carga em ciclones através de resultados de CFD, a fim de validar tais predições. Neste trabalho, realizou-se experimentos físicos e simulações numéricas para predizer a perda de carga do escamento monofásico em uma faixa de velocidade entre 8 e 16 m/s. As simulações numéricas foram efetuadas utilizando-se uma modelagem RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) e o modelo RSM (Reynolds Stress Model) para fechamento da turbulência. Dos resultados simulados, avaliou-se a perda de carga através de dois métodos, a diferença entre a pressão média em planos na entrada e na saída e a diferença entre uma média em quatro pontos definidos na entrada e na saída do ciclone. Comparando os dois métodos com os dados experimentais, observou-se que os resultados da média nos pontos ficaram mais próximos dos resultados experimentais frente ao método com a média no plano. Sendo assim, mostrando-se a forma mais eficiente para a validação da perda de carga.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/ENEMP2015-MS-616

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Como citar:

BALESTRIN, EVANDRO; DECKER, RODRIGO KOERICH; BASTOS, JACI CARLO SCHRAMM CÂMARA; MEIER, HENRY FRANÇA; "MÉTODO PARA VALIDAÇÃO DA PREDIÇÃO DA PERDA DE CARGA EM CICLONES COM BASE EM RESULTADOS DE CFD", p-735-743. In: In Anais do XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados - ENEMP 2015 [=Blucher Engineering Proceedings]. São Paulo: Blucher, 2015. . São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/ENEMP2015-MS-616