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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2008.tde-17012011-144729
Document
Author
Full name
Fernando Luiz Pio dos Santos
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2008
Supervisor
Committee
Seleghim Junior, Paulo (President)
Ferreira, Valdemir Garcia
Mangiavacchi, Norberto
Milioli, Christian Léa Coelho da Costa
Pagliuso, Josmar Davilson
Title in Portuguese
Simulação numérica euleriana de escoamento gás-sólido em riser com dimensões reduzidas aplicando malhas refinadas
Keywords in Portuguese
Escoamento bifásico gás-sólido
Leito fluidizado circulante
Malha refinada
Simulação numérica
Abstract in Portuguese
Dada a complexidade hidrodinâmica de escoamentos gás-sólidos em leitos fluidizados muitas pesquisas têm sido realizadas abordando questões relativas a natureza altamente instável desse processo de fluidização. O conhecimento dessa hidrodinâmica permite estabelecer os parâmetros corretos para reação e transporte de massa em um reator de leito fluidizado, permitindo tomada de decisões à respeito do desempenho do reator. Modelos Eulerianos do contínuo, onde as fases coexistentes são tratadas como meios contínuos interpenetrantes, representam a aproximação mais prática para simular a hidrodinâmica de escoamentos gás-sólido em reatores de leito fluidizado. Aplicando-se procedimentos de médias de Euler obtêm-se os modelos hidrodinâmicos A e B desenvolvidos por GIDASPOW [27] do IIT/ANL, representando as equações conservativas e constitutivas de modelos de duas fases separadas para escoamentos gás-sólido. Neste trabalho, aplica-se um modelo Euleriano de duas fases separadas, desenvolvendo simulações numéricas para diferentes dimensões de colunas ascendentes de leito fluidizado circulante. Para resolução das equações discretas no domínio bidimensional, aplicam-se malhas refinadas. Analisam-se os efeitos nos resultados de simulação causados por essas malhas. Apresenta-se uma discussão geral sobre o modelo aplicado em torno dos resultados obtidos.
Title in English
Eulerian numerical simulation of gas-solid flows in risers of reduced dimensions applying refined meshes
Keywords in English
Circulating fluidized bed
Gas-solid flow
Numerical simulation
Refined mesh
Abstract in English
Due to the hydrodynamic complexity of gas-solid flows in fluidized beds, several researches have been conducted addressing issues concerning the highly unstable nature of this fluidization process. The knownledge of its hydrodynamics allows establishing the correct parameters for the reaction and mass transport in a fluidized bed reactor, improving its performance. Continuous Eulerian models, where the phases are treated as a continuum, represent the most practical approach to simulate the hydrodynamics of gas-solid flows in fluidized bed reactors. By applying Euler average procedures, it is possible to obtain the hydrodynamic models A and B, developed by GIDASPOW [27] at IIT/ANL. These models represent the conservative and constitutive equations for the models of two separate phases for gas-solid flows. In this work, an Eulerian two-fluids model is applied, developing numerical simulations for different risers of circulating fluidized bed. For the resolution of the discrete equations in the two-dimensional domain, refined meshes are used. An analysis of their effects on the results of the simulation is performed. A general discussion about the results obtained by the model applied is also presented.
 
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FERNANDOLPS_Tese.pdf (2.25 Mbytes)
Publishing Date
2011-02-07
 
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