Efeitos do número de Reynolds na hidrodinâmica de meso-escala de escoamentos gás-sólido fluidizados (2017)
- Authors:
- Autor USP: CUSSY, NORMAN CHAVEZ - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- DOI: 10.11606/D.18.2017.tde-08052024-172935
- Subjects: ESCOAMENTO; FLUIDIZAÇÃO; HIDRODINÂMICA
- Keywords: Modelagem de dois fluidos; Modelagem sub-malha; Simulação altamente resolvida; Escoamento gás-sólido
- Language: Português
- Abstract: Modelos de dois fluidos filtrados tem sido largamente utilizados para simulação de escoamentos gás-sólido em leitos fluidizados. Estes modelos requerem fechamentos para forças interativas de interface e tensões filtradas, os quais tem sido recentemente gerados a partir de resultados de simulações altamente resolvidas aplicando modelagem microscópica de dois fluidos. A simulação altamente resolvida usual é aplicada sobre domínios periódicos, onde o "driving force" do escoamento é provido por um gradiente axial de pressão imposto à fase gás através dos contornos, que é escolhido para exatamente compensar a gravidade atuando sobre a mistura gás-partícula média. Isso produz um escoamento particulado ascendente em regiões de baixas concentrações de sólido, e descendente em regiões de alta concentração de sólido, com números de Reynolds baixos e variando em faixa bastante restrita. Sob tais condições observa-se que o número de Reynolds não afeta significativamente parâmetros filtrados. No presente trabalho o efeito do número de Reynolds sobre parâmetros filtrados é avaliado sob condições de escoamento gás-sólido mais realistas. Os modelos de fechamento mais recentes para arrasto e tensões derivados de modelagem microscópica de dois fluidos tem sido formulados em função de tamanho de filtro, fração volumétrica de sólido filtrada, e velocidade de deslizamento filtrada (Milioli et al., 2013; Sarkar et al., 2016). Correlações tem sido propostas onde a fração volumétrica de sólido é usualmente referida como primeiro marcador, enquanto a velocidade de deslizamento é referida como segundo marcador. Através da imposição de números de Reynolds mais realistas ao escoamento, estes marcadores são revisados quanto a seus efeitos sobre parâmetros filtrados relevantes, e mostra-se que o próprio número de Reynolds apresenta-se como um marcador adicionala ser considerado. A fração de sólido média no domínio é também considerada como um possível marcador adicional. Neste trabalho investiga-se como o número de Reynolds médio do gás e a fração de sólido média no domínio afetam parâmetros relacionados a forças de interface entre fases filtradas, e relacionados a tensões filtradas e efetivas em ambas as fases. O presente interesse direciona-se para aplicações de leitos fluidizados circulantes, considerando-se particulado de elevado número de Stokes e frações de sólido médias no domínio dentro do regime de escoamento diluído típico de "risers". Experimentos computacionais foram desenvolvidos para faixas de frações de sólido e fluxos de gás cobrindo regimes de escoamento típicos de "risers". O código aberto MFIX é usado em todas as simulações. Como objetivo final busca-se prover novas evidencias que venham a contribuir para o desenvolvimento de modelos de fechamento mais realistas para modelos filtrados de dois fluidos para escoamento gás-sólido fluidizados
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2017
- Data da defesa: 05.10.2017
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
CHAVEZ CUSSY, Norman. Efeitos do número de Reynolds na hidrodinâmica de meso-escala de escoamentos gás-sólido fluidizados. 2017. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-08052024-172935/. Acesso em: 21 maio 2024. -
APA
Chavez Cussy, N. (2017). Efeitos do número de Reynolds na hidrodinâmica de meso-escala de escoamentos gás-sólido fluidizados (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-08052024-172935/ -
NLM
Chavez Cussy N. Efeitos do número de Reynolds na hidrodinâmica de meso-escala de escoamentos gás-sólido fluidizados [Internet]. 2017 ;[citado 2024 maio 21 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-08052024-172935/ -
Vancouver
Chavez Cussy N. Efeitos do número de Reynolds na hidrodinâmica de meso-escala de escoamentos gás-sólido fluidizados [Internet]. 2017 ;[citado 2024 maio 21 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-08052024-172935/ - On the effects of the flow macro-scale over sub-grid modelling in dense gas–solid fluidized flows
- On the effects of the flow macro-scale over meso-scale filtered parameters in gas-solid riser flows
- Macro-scale effects over filtered and residual stresses in gas-solid riser flows
- Improving the accuracy of two-fluid sub-grid modeling of dense gas-solid fluidized flows
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.18.2017.tde-08052024-172935 (Fonte: oaDOI API)
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