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dc.contributor.authorCampos, João Pedro Ferreira de
dc.date.accessioned2021-01-13T13:03:49Z
dc.date.available2021-01-13T13:03:49Z
dc.date.issued2020-12-15
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13677
dc.description.abstractFluidized bed reactors are commonly used in chemical industry applications, especially in reactions involving heterogeneous catalysis. These equipments have been extensively studied and literature describing its macroscopic dynamic behaviors is largely available. However, the literature regarding the effect of microscopic interactions on these systems is sparse, such as the collisional dynamics of particles immersed in viscous fluids. In this context, the restitution coefficient is an effective way to account for energy dissipation caused by collisions. It is known that the presence of an interstitial viscous fluid when particles collide causes an increase in energy dissipation due to the lubrication force, and thus resulting in a much lower restitution coefficient. The present work aimed to implement a lubrication force model in an open-source CFD-DEM (computational fluid dynamics – discrete elements modelling) code in order to evaluate its effect in fluidized beds. The model was implemented directly into the DEM library and calibrated using experimental data from other works. Once validated, the model was applied in a fluidized bed simulation using viscous liquid and dense particles. The model was in good accordance to experimental data and the fluidized bed simulation results were significantly different when the force was included. It was observed that bed porosity decreased while average particle velocity increased, likely due to an increase in particle agglomeration. Overall the results show that the lubrication force should be taken into account when simulating such systems.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectComputational Fluid Dynamicspor
dc.subjectFluidodinâmica Computacionalpor
dc.subjectDense Discrete Phase Modelpor
dc.subjectMétodo dos Elementos Discretospor
dc.subjectForça de lubrificaçãopor
dc.subjectLubrication forcepor
dc.titleImplementação, validação e aplicação de um modelo de força de lubrificação em simulações CFD-DEM de um leito fluidizadopor
dc.title.alternativeImplementation, validation and application of a lubrication force model in CFD-DEM simulations of a fluidized bedpor
dc.typeTCCpor
dc.contributor.advisor1Lopes, Gabriela Cantarelli
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5680967191791061por
dc.description.resumoReatores de leito fluidizado são equipamentos empregados largamente na indústria química, em geral em processos que requerem altas taxas de transferência de massa, uma característica inerente do equipamento. No entanto, pouco se sabe sobre o comportamento microscópico desses sistemas, em especial da dinâmica colisional de partículas fluidizadas. Nesse contexto, o coeficiente de restituição destaca-se por ser o parâmetro que determina a dissipação energética que ocorre em uma colisão. Sabe-se que fluidos viscosos (como misturas aquosas, por exemplo) tendem a afetar negativamente a restituição quando partículas se chocam devido à força de lubrificação. O presente trabalho teve como objetivo implementar um modelo de força de lubrificação em um código aberto CFD-DEM (computational fluid dynamics – discrete elements modelling) para avaliar sua influência na dinâmica de um leito fluidizado. O modelo foi implementado diretamente na biblioteca do DEM e foram feitas simulações de validação cujos resultados foram comparados com dados experimentais de outros trabalhos. Após a validação, o modelo foi aplicado na simulação de um leito fluidizado usando um líquido de alta viscosidade e partículas densas. O modelo implementado apresentou boa concordância com os dados experimentais. A análise preliminar dos resultados da simulação do leito apontou que a força de lubrificação teve impacto significativo na dinâmica do leito, influenciando a distribuição de fração de vazios, porosidade e velocidade das partículas, destacando sua importância na simulação de aplicações que envolvam líquidos viscosos e sólidos dispersos.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICApor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6660433474820634por
dc.publisher.courseEngenharia Química - EQpor


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