Escoamento gas solido em leito fluidizado

Simulação de escoamento monofásico para comparação com escoamento gás-sólido em leito fluidizado circulante
Resultados Obtidos:
Perfis Transversais de Velocidades Axiais
V(x) 16
[m/s]

Introdução:
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Uma enorme quantidade de operações nas indústrias química, de geração de energia e do petróleo
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envolve escoamentos gás-sólido, e uma fração significativa desses processos ocorre em reatores de
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leito fluidizado. A linha de pesquisa em simulação de escoamentos gás-sólido visa o desenvolvimento de
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ferramentas teóricas para o desenvolvimento desta classe de reatores.
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Objetivos:
A pesquisa visa comparação qualitativa de
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resultados de simulação de escoamento monofásico e escoamento gás-sólido em leito fluidizado circulante
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obtidos no NETeF-EESC-USP.
Formulação do Problema:
0
-5
Continuidade
¶u ¶v
+
=0
¶x ¶y
Quantidade de Movimento na direção X
¶
¶
¶
¶ P ¶ æ ¶u ö ¶ æ ¶ u ö
( ru ) + ( ruu ) + ( ruv) = + çm ÷ + çm ÷
¶t
¶x
¶y
¶ x ¶x è ¶ x ø ¶ y ç ¶ y ÷ è ø
Quantidade de Movimento na direção Y
¶
¶
¶
¶P ¶ æ ¶ v ö ¶ æ ¶ v ö
( rv) + ( ruv) + ( rvv) = + ç m ÷ + ç m ÷ - rg ç ¶y ÷
¶t
¶x
¶y
¶ x ¶ x è ¶ x ø ¶y è ø Condições de contorno do problema:
Entrada
Saída
Paredes
¶u
=0
u=0 u=0 ¶y
¶v
=0 v = v = 10 m s v=0 ¶y

x[cm]
-2.5

0

2.5

5

Pode-se notar que as velocidades iniciam num valor constante na entrada e evoluem para um perfil parabólico, onde a área sob a curva, ou a vazão total, permanece constante. Uma observação importante é o fato de o perfil de velocidades axial na região de entrada apresenta máximo próximo às paredes. Esse comportamento é esperado e tem comprovação empírica.
Perfis Tranversais de Pressões
A figura a direita mostra que a pressão decresce ao longo do escoamento, que ocorre pela perda de carga causada pelos efeitos viscoso e gravitacional.
Mais uma vez, como no caso das velocidades, observa-se a evolução esperada dos perfis de pressão típica do