Trabalho de conclusão de graduação
Análise da influência de forças interfaciais em escoamentos bifásicos
Autor
Costa, Raquel Teogenes da
Institución
Resumen
Colunas de borbulhamento são reatores multifásicos que tem diversas aplicações em
engenharia química, como evaporação por contato direto, fermentação e tratamento de
efluentes. Apesar disso, a sua modelagem matemática ainda não foi completamente
compreendida, devido à complexa hidrodinâmica do escoamento bifásico disperso, o que
motiva o estudo desses equipamentos. Este trabalho teve por objetivo simular, utilizando o
software de código livre OpenFOAM, o escoamento gás-líquido ao longo de uma coluna de
borbulhamento, e com isso analisar o efeito da modelagem das forças de interação entre as
fases, assim como o efeito da modelagem da turbulência induzida pela fase dispersa. Para tal
simulação, foi utilizada a abordagem Euleriana- Euleriana para descrever o comportamento
de ambas as fases e o software usou um conjunto de ferramentas numéricas e
computacionais para resolver, visualizar e interpretar a solução das equações de balanço de
momento e massa. Uma malha tridimensional foi gerada para aplicação do método dos
volumes finitos, e um teste para a malha também foi obtido, levando em consideração a
acurácia dos resultados obtidos. As principais forças de interação entre as fases foram
modeladas e para então ser gerada uma série de resultados (relacionados com período de
oscilação da pluma e análise da distribuição da fração de gás ao longo da coluna) de forma a
analisar as forças mais relevantes para a modelagem feita. De acordo com os resultados
obtidos, foram feitas análises quanto à modelagem das forças relevantes para o escoamento,
assim como sugestões para trabalhos posteriores.