Análise fluidodinâmica da variação da razão de aspecto de partículas cilíndricas em leito fluidizado

• Main Author: Michelotto, Dionisson de Andrade
• Publication Date: 2018
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
• Download full: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/7647
• topic: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica; Leito fluidizado; Razão de aspecto; Velocidade mínima de fluidização; Leito de jorro; Fluidized bed; Aspect ratio; Minimum fluidization velocity; Spouted bed

O impacto ambiental ocasionado pela combustão do carvão mineral em máquinas térmicas estimula buscas de alternativas sustentáveis. Uma das alternativas pode ser a substituição do carvão pela biomassa em reatores de leito fluidizado. A velocidade mínima de fluidização das partículas é um parâmetro fluidodinâmico que influencia fortemente o comportamento em projetos de reatores de leito fluidizado. A maioria das pesquisas utiliza como um dos principais parâmetros em suas correlações a esfericidade. Outros estudos afirmam que a razão de aspecto influencia bastante a velocidade mínima de fluidização. Utilizando um reator de leito fluidizado com distribuidor de placa perfurada, partículas de bambu cilíndricas com razões de aspecto de 2, 4 e 6, pertencente ao grupo D da classificação Geldart, foram fluidizadas. Nos resultados experimentais foi possível observar que a razão de aspecto influência na velocidade mínima de fluidização, quanto maior a razão de aspecto, maior a velocidade. Os resultados foram comparados com outros autores, onde cinco ficaram suficientemente próximos dentro de uma variação de 20% dos valores obtidos nos experimentos. Como a fluidização se comportava tipo jorro, foi comparado com correlações de jorro, onde uma única correlação ficou com variação em torno de 20% dos valores obtidos nos experimentos, enquanto as outras correlações ficaram com diferenças maiores. Uma nova correlação foi proposta modificando-se a equação de Ergun através da substituição da esfericidade pela razão de aspecto e ajustando seus coeficientes. Nesta nova correlação os valores da velocidade mínima de fluidização calculados ficaram próximos aos resultados experimentais dentro de uma variação de 15%.