Fevereiro 2015 vol. 1 num. 2 - XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química
Artigo - Open Access.
SIMULAÇÃO DA DINÂMICA DE COLUNA DE BOLHAS
REZENDE, R. V. P. ; SOUZA, A. A. U. de ; SOUZA, S. M. A. G. U. de ;
Artigo:
Escoamentos gás-líquido são comuns em vasta gama de operações unitárias, e há um grande interesse na otimização e melhor entendimento da dinâmica destes sistemas. Muitos trabalhos vêm sendo desenvolvidos com este objetivo e questões ainda permanecem abertas, principalmente em relação aos modelos de fechamento da densidade de força interfacial. O trabalho emprega uma abordagem tensorial para o cálculo da densidade de força interfacial associada ao modelo de arrasto padrão para descrever o comportamento dinâmico e oscilante de uma coluna de bolhas plana. O modelo foi implementado no simulador comercial ANSYS CFX e os resultados instantâneos e da média temporal são comparados com a literatura. A dinâmica oscilatória pode ser capturada com precisão, indicando frequências características de 0,04 e 0,05Hz. Os perfis médios de velocidade também tiveram boa concordância com a literatura. A associação do modelo tensorial e o modelo de arrasto padrão se mostrou eficaz na descrição deste problema complexo
Artigo:
Palavras-chave:
DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-2101-15818-140615
Referências bibliográficas
- [1] 60. (19), p. 5294-5304, 2005a. ____. LES of a Rectangular Bubble Column. Paper presented at the Fourth International Conference on CFD in the Oil and Gas, Metallurgical Andamp; Process Industries - SINTEF NTNU, Trondhein, Noruega, 2005b, 6-8 June. BECKER, S., et al., Dynamic flow behaviour in bubble columns. Chemical Engineering Science, v. 54. (21), p. 4929-4935, 1999. BECKER, S., et al., Gas—liquid flow in bubble columns and loop reactors: Part II. Comparison of detailed experiments and flow simulations. Chemical Engineering Science, v. 49. (24, Part 2), p. 5747-5762, 1994. BORCHERS, O., et al., Applicability of the standard k–ε turbulence model to the dynamic simulation of bubble columns. Part II:: Comparison of detailed experiments and flow simulations. Chemical Engineering Science, v. 54. (24), p. 5927-5935, 1999. DELNOIJ, E., et al., Dynamic simulation of dispersed gas-liquid two-phase flow using a discrete bubble model. Chemical Engineering Science, v. 52. (9), p. 1429-1458, 1997. DREW, D. A., Mathematical flow modeling of two-phase flow. Annual Review of Fluid Mechanics, v. 15. p. 261-291, 1983.
- [2] Área temática: Simulação, Otimização e Controle de Processos 7DREW, D. A., Andamp; PASSMAN, S. L. Theory of multicomponent fluids. New York: Springer, 1999. ISHII, M., Andamp; MISHIMA, K., Two-fluid model and hydrodynamic constitutive relactions. Nuclear Engineering and Design, v. 8 p. 107-126, 1984. PFLEGER, D., Andamp; BECKER, S., Modelling and simulation of the dynamic flow behaviour in a bubble column. Chemical Engineering Science, v. 56. (4), p. 1737-1747, 2001. PFLEGER, D., et al., Hydrodynamic simulations of laboratory scale bubble columns fundamental studies of the Eulerian-Eulerian modelling approach. Chemical Engineering Science, v. 54. (21), p. 5091-5099, 1999. REZENDE, R. V. P. Modelagem Matemática e Desenvolvimento de Metodologia Computacional para a simulação do Escoamento Bifásico de ar e Ferro-Gusa em Canal de Corrida de Alto-Forno. Dissertação (Mestrado). Engenharia Mecânica, Universidade federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2008. xxx, 156 p. ____. Modelo de Fechamento para o Tensor de Interface no Modelo de Dois Fluidos: Modelagem Matemática e Simulação. Tese (Doutorado). Engenharia Química, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2014. 255 p. REZENDE, R. V. P., et al. Modelo de Fechamento para Densidade de Força Interfcial do Modelo de Dois Fluidos sem Decomposição de Forças sobre a Interface. Paper presented at the COBEQ 2012, Buzios, Rj, 2012, Setembro, 201 SANADA, T., et al., Motion and coalescence of a pair of bubbles rising side by side. Chemical Engineering Science, v. 64. (11), p. 2659-2671, 2009. SATO, Y., et al., Momentum and heat transfer in two-phase bubble flow—I. Theory. International Journal of Multiphase Flow, v. 7. (2), p. 167-177, 1981a. ____, Momentum and heat transfer in two-phase bubble flow—II. A comparison between experimental data and theoretical calculations. International Journal of Multiphase Flow, v. 7. (2), p. 179-190, 1981b. SATO, Y., Andamp; SEKOGUCHI, K., Liquid velocity distribution in two-phase bubble flow. International Journal of Multiphase Flow, v. (1), p. 79-95, 1975. SMAGORINSKY, J., General Circulation Experiments With the Primitive Equations. Monthly Weather Review, v. 91. (3), p. 99 -164, 1963. SOKOLICHIN, A., Andamp; EIGENBERGER, G., Gas—liquid flow in bubble columns and loop reactors: Part I. Detailed modelling and numerical simulation. Chemical Engineering Science, v. 49. (24, Part 2), p. 5735-5746, 1994. ____, Applicability of the standard k–ε turbulence model to the dynamic simulation of bubble columns: Part I. Detailed numerical simulations. Chemical Engineering Science, v. 54. (13–14), p. 2273-2284, 1999. VIKAS, V., et al., Modeling of bubble-column flows with quadrature-based moment methods. Chemical Engineering Science, v. 66. (14), p. 3058-3070, 2011. ZHANG, D., et al., Numerical simulation of the dynamic flow behavior in a bubble column: A study of closures for turbulence and interface forces. Chemical Engineering Science, v. 61. (23), p. 7593-7608, 2006.
Como citar:
REZENDE, R. V. P.; SOUZA, A. A. U. de; SOUZA, S. M. A. G. U. de; "SIMULAÇÃO DA DINÂMICA DE COLUNA DE BOLHAS", p. 13141-13148 . In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2].
São Paulo: Blucher,
2015.
ISSN 2359-1757,
DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-2101-15818-140615
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