Estudo Da Dinâmica De Fluidização De Um Sistema Composto Areia-Gás-Biomassa

Abstract

RESUMOLeitos fluidizados podem ser utilizados em inúmeros processos industriais, dentro dos quais, destacam-se a combustão e/ou gaseificação de biomassa, estes equipamentos promovem um maior contato sólido-gás. Objetivando entender a dinâmica das partículas durante a fluidização, foram realizadas simulações para dois sistemas contendo gás-biomassa-areia, onde variou-se o diâmetro das partículas da fase sólida, verificando a influência desta alteração na fluidização das partículas. Para realizar as simulações foi utilizado o software ANSYS FLUENT 15.0, foi adotada a abordagem Euleriana, com a teoria cinética granular. A velocidade de entrada do gás foi mantida a 0,38 ms -1 . Entre os sistemas simulados, o sistema A apresentou fluidização difícil quando comparado com o sistema B, onde a fluidização ocorreu mais facilmente e os efeitos da segregação foram atenuados. Compreender a hidrodinâmica nestes sistemas é importante para otimizar os processos. INTRODUÇÃOA hidrodinâmica de reatores de leito fluidizados tem atraído diversos pesquisadores por décadas para entender as complexas interações entre gás e partículas Berruti et al., 1995; Samuelsberg e Hjertager, 1995;Benyahia, 2000;Goldschmidt, 2001; Almuttahar e Taghipour, 2008;Armstrong et al., 2010; Tagliaferri et al. (2013). Segundo Hodapp (2009) a terminologia fluidização provém do fato de um sólido, quando finamente dividido, se comportar como um fluido quando arrastado por um gás ou um líquido. Porém este é um fenômeno bastante complexo, podendo ser caracterizado pelo grau de influência do fluido sobre a fase sólida de um leito.Neste tipo de equipamento utiliza-se um elemento como a areia para servir de leito, o qual será aquecido e mantido em suspensão (fluidizado) por um fluido, que pode ser o ar.Na fluidização a força da gravidade agindo nas partículas é compensada pelas forças de arraste exercidas pelo escoamento local do fluido. O escoamento local do fluido é diferente para cada partícula, fazendo o comportamento de cada partícula único (GIBILARO, 2001; MARINI, 2008).Estes equipamentos podem ser utilizados para a conversão de biomassa em energia.Avaliar o comportamento da fluidização levando em consideração a presença do material a ser gaseificado foi um diferencial abordado neste trabalho, na literatura os autores Taghipuor et al. (2005),

Computational Fluid Dynamics (Cfd) Application for Ventilation Studies in Broiler Houses

“…Each bar length stands for the air speed found in the simulations, inside the poultry house, towards the X coordinate direction of the area (Figure 6). Such test is important to ensure lack of interference of the chosen mesh with the simulation results (BRAGA et al, 2015;SANT'ANNA et al, 2015;JUNIOR et al, 2015). We can see the difference (of up to 107.48%) of the length of the bars between the most and least refined mesh, showing that refining caused major changes in the results.…”