Influência Das Forças De Interação Líquido/Gás Na Análise via CFD Do Reator Rh

Abstract

Resumo No modelamento matemático do reator RH, a penetração do gás no líquido na perna de subida é o fator chave para determinar a distribuição do gás injetado e obter uma previsão confiável da taxa de circulação do líquido entre a câmara de vácuo e a panela. Neste trabalho, através de simulações numéricas via CFX, investigou-se o efeito das forças de arrasto, de sustentação, de lubrificação da parede, dispersão turbulenta e de massa virtual. A distribuição do gás na perna de subida e os valores de taxa de circulação previstos via CFX foram validados com resultados de modelo físico. A melhor predição da penetração do gás e da taxa de circulação foi obtida na simulação com incorporação da força de massa virtual e da força de sustentação, cujos coeficientes foram iguais a 0,3 e 0,1, respectivamente. A força de lubrificação deve ser utilizada para evitar o acúmulo de gás próximo às paredes da perna, mas possui efeito desprezível sobre a taxa de circulação. Os resultados dos modelos físico e matemático se ajustaram com a equação de Kuwabara para taxa de circulação. Palavras-chave: CFD; Forças de não-arrasto; Modelamento Físico; Reator RH.

The Effect of Upper Nozzle Refractory in Bubble Behavior Inside the SEN and Slab Mold in Continuous Casting: Physical and Mathematical Model

“…Water flow rates of 40, 60 and 80lpm with flow rates of 1, 2 and 5STPl / min of air have been taken in consideration. Based on results discussed and presented by Peixoto et al [7], the parameters evaluated were VMF, TDF and WLF (Liu et al [8]). For validation the fixed size bubble condition was used to simplify the mathematical calculations and then a comparison between fixed bubble size and MUSIG scheme was done.…”

“…As discussed by Peixoto et al [7] and Díaz [12] finding the best combination of drag forces, lift, wall lubrication, turbulent dispersion and virtual mass is fundamental to adequately describe the characteristics of multiphase bubble / liquid flow.…”

Avaliação De Desgaste De Refratário Por Erosão No Reator Rh via Modelamento Físico E Matemático

“…Onde: g -aceleração da gravidade, -viscosidade do líquido, , -viscosidade turbulenta do líquido, determinada pelo modelo de turbulência k-ε, p -pressão, e ⃗ -força de interação entre as duas fases: [15].…”

“…Baseado no trabalho de Peixoto et al [15], para força de arrasto foi adotado o modelo de Ishii-Zuber, mais apropriado para fluxos contendo elevada concentração de partículas [21]; o modelo baseado na média de Favre (ou média ponderada pela massa) da força de arrasto foi utilizado para a força de dispersão turbulenta, sendo o modelo mais indicado nas situações onde não se conhece um valor apropriado para o coeficiente de dispersão turbulenta,…”

“…Ling et al [11] e Luo et al [12] afirmam que, se comparadas às pernas de formato redondo, as pernas de forma oval aumentam a taxa de circulação e diminuem a tensão de cisalhamento do aço líquido nas paredes laterais e no fundo da panela, aumentando a vida útil da mesma no sistema RH. Ambos trabalhos mostram a tendência cada vez maior do uso de simulações computacionais em estudos de desgaseificadores RH, assim como Zhu et al [13], Chen e He [14] e Peixoto et al [15].…”