Show simple item record

dc.contributor.authorRamirez, Maribel Valverde
dc.date.accessioned2016-06-02T19:55:37Z
dc.date.available2013-11-29
dc.date.available2016-06-02T19:55:37Z
dc.date.issued2013-09-30
dc.identifier.citationRAMIREZ, Maribel Valverde. Modeling the cyclone collection efficiency using computational fluid dynamics. 2013. 182 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2013.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/3939
dc.description.abstractCyclones are used to separate suspended particles from gas streams. The analysis of flow inside the cyclone is complex due to the large number of parameters and operating variables that influence the dynamics of the system. Due to its versatility of use and its robustness, results in computational fluid dynamic are an important alternative often used to study the dynamics of flow in the cyclone. In the literature, several works make use of computational fluid dynamics in order to study the pressure drop of cyclones. However, the works about the efficiency of collection are fewer. For the cyclone, computational fluid dynamics allows an accurately simulation of the collection efficiency of particles with diameter greater than 5 µm; but for particles with smaller diameters the simulated results diverge from experimental values. In this work, Stairmand s cyclone was numerically simulated with injected particles with diameters from 1 to 5 µm. The results were verified using available experimental data reported in the literature. The experimental data taken from literature belong to Zhao and Shen Kang (2004) and Zhao (2005). The simulation mesh was analyzed before and after the simulations. The turbulence models used in the simulation of flow in the cyclone were: Reynolds Stress Model (RSM) and Large Eddy Simulation (LES). The dispersed phase was simulated considering one and two way couplings. The equation of motion of the particles was integrated using the integration schemes: implicit, analytic, trapezoidal, and Runge-Kutta. The results showed that the methodology was adequate to reproduce the behavior of the flow in the cyclone. The error percentages obtained in pressure drop were under 5% and the average collection efficiency was reproduced with good accuracy for diameters of 3, 4 and 5 µm.eng
dc.description.sponsorshipUniversidade Federal de Sao Carlos
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectEngenharia químicapor
dc.subjectCiclonepor
dc.subjectAnálise numéricapor
dc.subjectTurbulência - modelos matemáticospor
dc.subjectEficiência de coletapor
dc.subjectIntegração numéricapor
dc.subjectMalhas refinadaspor
dc.subjectFluxo turbulentopor
dc.subjectEsquemas de integraçãopor
dc.subjectAcoplamento de uma e duas viaspor
dc.subjectCycloneeng
dc.subjectMesh refinedeng
dc.subjectTurbulent floweng
dc.subjectCollection efficiencyeng
dc.subjectSchema integrationeng
dc.subjectOne and two way couplingeng
dc.titleModelagem da eficiência de coleta em ciclones utilizando a fluidodinâmica computacionalpor
dc.title.alternativeModeling the cyclone collection efficiency using computational fluid dynamicseng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Gonçalves, José Antônio Silveira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0337997526924402por
dc.description.resumoO ciclone é um equipamento utilizado para separar partículas suspensas em correntes gasosas. A análise do escoamento dentro do ciclone é complexa devido ao grande número de parâmetros e variáveis operacionais que influenciam na dinâmica do sistema. Devido a sua versatilidade de uso e a sua robustez nos resultados a fluidodinâmica computacional é uma alternativa importante utilizada com frequência no estudo da dinâmica do escoamento no ciclone. Na literatura existem vários trabalhos que fazem uso da fluidodinâmica computacional no estudo da queda de pressão. Entretanto, no estudo da eficiência de coleta, os artigos são em menor quantidade. No ciclone, a fluidodinâmica computacional permite simular a eficiência de coleta de partículas com diâmetro maiores que 5 µm com bastante precisão; a modelagem da eficiência de coleta para partículas com diâmetros menores ainda resultam em valores diferentes dos valores experimentais. Neste trabalho foram realizadas as simulações numéricas no ciclone tipo Stairmand; foram injetadas partículas de 1 a 5 µm. Para a verificação foram tomados dados experimentais disponíveis na literatura. Os dados experimentais foram obtidos por Zhao, Shen e Kang (2004) e Zhao (2005). A malha utilizada nas simulações, foi analisada antes e depois das simulações. Os modelos de turbulência utilizados para simular o escoamento no ciclone foram: Reynolds Stress Model (RSM) e Large Eddy Simulation (LES). A fase dispersa foi simulada considerando acoplamento de uma via e acoplamento de duas vias. Para integrar as equações de movimento das partículas, foram utilizados os esquemas de integração: implícito, analítico, trapezoidal e Runge-Kutta. Os resultados mostraram que a metodologia empregada mostrou-se adequada para reproduzir o comportamento do escoamento no ciclone. As porcentagens de erro obtidos na queda de pressão foram em média menores que 5% e na eficiência de coleta foram reproduzidas com boa precisão para os diâmetros de 3, 4 e 5 µm.por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9371597807489520por


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record