Análise espectral de sinais de flutuação de pressão obtidos da fluidodinâmica computacional de leitos fluidizados

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Reguly Junior, Helmuth
• Orientador(a): Zinani, Flávia Schwarz Franceschini
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Leito fluidizado; Análise espectral; Simulação computacional; Transformada de fourier
• Palavras-chave em Inglês: Fluidized bed; Spectral analysis; Computational simulation; Fourier transform
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/4937

No presente trabalho, foram feitas análises espectrais de sinais de flutuação de pressão obtidos de simulações computacionais de leitos fluidizados. As simulações foram realizadas com o aplicativo ANSYS FLUENT 14.0. O modelo multifásico empregado foi o modelo de dois fluidos (TFM) Euler-granular. As tensões das fases sólidas foram modeladas pela Teoria Cinética dos Escoamentos Granulares (KTGF). Foram simulados dois leitos, um leito bidimensional em regime de fluidização rápida e um leito tridimensional em regimes borbulhante e turbulento, ambos com partículas do grupo B de Geldart. Os sinais de flutuação de pressão gerados nas simulações numéricas foram analisados via densidade espectral de potência. Foram identificados o mínimo período de tempo de simulação para gerar sinais estatisticamente significativos, bem como a mínima frequência de aquisição necessária para o tratamento dos sinais, os quais foram iguais a 32,5 s e 250 Hz, respectivamente. No leito 3D, o regime borbulhante foi caracterizado por picos nas frequências de 1,5 e 2,2 Hz, enquanto o regime de fluidização rápida simulado em 2D foi caracterizado por um pico a uma frequência de 0,12 Hz, o que se acredita estar relacionado com a frequência de movimento dos aglomerados de partículas. Também foi possível verificar a diferença entre os espectros de potência dos regimes borbulhante e turbulento, que são diferenciados pelos picos de frequência. No regime borbulhante foram identificados dois picos de frequência, enquanto no regime turbulento foi identificado apenas um pico.