Escolha do modelo de turbulência para um leito fluidizado

Abstract

O leito fluidizado proporciona um excelente contato gás-sólido e elevadas taxas de transferência de calor e massa. A fim de otimizar os processos nas últimas décadas, intensificaram-se o uso de técnicas computacionais como a Fluidodinâmica Computacional, CFD, que resolve as equações de conservação através da discretização, no método dos volumes finitos. Nas simulações foram utilizadas o pacote comercial ANSYS FLUENT 15.0 e sistema de simulação contendo ar e areia. O teste de Modelo foi realizado para identificar o modelo de turbulência mais adequado para as simulações (k-ε ou SST). A geometria foi construída em 2D e foi realizado um teste de malha, para verificar se a malha influenciava nos resultados. A interação entre as fases foi determinada pela equação Syamlal-O'Brien e o valor do coeficiente de restituição partícula-partícula de 0,9. A viscosidade das partículas foi calculada pela Teoria Cinética Granular. A velocidade de entrada do ar foi de 0,38 ms^-1. Através da análise de expansão do leito e da queda de pressão optou-se por utilizar o Modelo k-ε nas simulações seguintes, porque apresentou resultados concordantes com menor esforço computacional, em comparação com o modelo k-ω. A malha três foi escolhida.