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Tipo documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Análise da interação ar-glicerina na formação de vórtices em tanques de mistura de alto cisalhamento
Autor(es): Borges, Amellyane Amaro
Orientador(a): Ramirez, Maribel Valverde
Membro da Banca: Ramirez, Maribel Valverde
Membro da Banca: Felizardo, Marcos Paulo
Membro da Banca: Oliveira, Mauro Lucio Naves
Resumo : Nos processos de dispersão e mistura, em tanques de alto cisallamento, definir o nível de agitação ou a intensidade que se deseja aplicar ao fluido é um processo complexo e requer um grande número de variáveis e relaçoes epiricas. O objetivo do presente presente trabalho é dfinir a melhor altura do dispersor em relação ao fundo do tanque, e sua influência nos parametros hidrodinâmicos e potência requerida. O dispersor de alto cisalhamento escolhido no presente trabalho foi o impelidor dentado também conhecido no mercado como impelidor tipo Cowles. A simulação numérica foi realizada num tanque de mistura de escala de laboratório de 5 litros. A partir dele, utilizando a fluidodinâmica computacional, foi realizado um estudo numérico para capturar a formação de vórtices e os parâmetros hidrodinâmicos (consumo de energia, bombeamento, torque, velocidade de campo e dissipação viscosa). A simulação numérica em tanques de mistura foi realizada considerando impelidores de diferentes alturas os quais permitiram analisar a formação de vórtice e a influência das alturas nos parâmetros hidrodinâmicos. Todas as simulações foram realizadas no software comercial ANSYS® Fluent® por meio de um longo processo de aprendizagem que permitiu adquirir conhecimentos importantes para este trabalho. Considerou-se o fluido em estudo como newtoniano. O modelo multifásico de Volume de Fluido (VOF) foi usado para capturar a formação de vórtice, este modelo permite simular a transição do regime laminar para o turbulento. Aplicou-se o modelo VOF combinado com o modelo de turbulência k-kl- omega. A escolha dos parâmetros e dos métodos numéricos foram baseados na literatura. Para a rotação do impelidor foi considerado a abordagem MFR (multiple Frames of Reference) que permite ao agitador gira em relação à referencial parado, ou seja, o resto do tanque. Verificou-se que o modelo VOF prevê de forma aceitável a formação de vórtices próximas ao eixo. O campo de velocidade mostra dois loops de circulação acima e abaixo do centro do impulsor. Os números de potência determinados apresentaram o mesmo perfil que os dados da literatura. A altura ideal para o impelidor simulado foi 2,5 cm.
Palavra-chave: Impulsores
Agitação
Vórtice
Fluidodinâmica
Turbulência
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUVG - Várzea Grande
Departamento: Instituto de Engenharia – Várzea Grande
Curso: Engenharia Química - CUVG
Referência: BORGES, Amellyane Amaro. Análise da interação ar-glicerina na formação de vórtices em tanques de mistura de alto cisalhamento. 48 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Faculdade de Engenharia, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://bdm.ufmt.br/handle/1/1859
Data defesa documento: 17-Mai-2021
Aparece na(s) coleção(ções):Engenharia Química - Várzea Grande

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