Verificação dos parâmetros fluidodinâmicos de um leito fluidizado gás-sólido via CFD (Computational Fluid Dynamics)

Abstract

Neste trabalho foram realizadas simulações de um leito fluidizado, com altura da coluna de 0,9 m e diâmetro de 0,09 m, com uso da técnica de CFD (Computational Fluid Dynamics) para observar o comportamento fluidodinâmico do leito de partículas e obter os principais parâmetros de projeto do mesmo, como velocidade mínima de fluidização (U_fm), queda de pressão mínima de fluidização (∆P_mf ) e porosidade do leito (ε). O modelo empregado na interação entre fases é baseado na descrição Euleriana (contínuo) de ambas as fases, e consiste num conjunto de equações de conservação de massa e momento para cada uma destas. Para descrever o comportamento das muitas partículas em um contínuo foi utilizada a teoria cinética do escoamento granular. Nesta teoria, as colisões são o principal mecanismo de transporte nas propriedades da fase particulada. Para a verificação das simulações, os resultados obtidos foram comparados com dados experimentais de Souza (2013) e modelos encontrados na literatura, para a velocidade de Mínima Fluidização, apresentando boa concordância com os dados experimentais. Desta forma a técnica de CFD destaca-se como uma boa ferramenta de avaliação do funcionamento e da verificação da eficiência do equipamento usado em processos químicos e industriais.