Estudo da flutuação da pressão de um leito fluidizado borbulhante.
George Clarke Bleyer1; Daniel Augusto Kestering1
1 SATC
Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CBCM2017-0017
Resumo
O regime de fluidização borbulhante é amplamente utilizado na conversão térmica do carvão, como, por exemplo, na combustão e na gaseificação. Este regime de escoamento gás-sólido é, preferencialmente, escolhido na conversão de carvão com alto teor de cinzas, por exemplo, e aceita grande variabilidade nas propriedades dos combustíveis. A fluidização borbulhante é um fenômeno que ocorre quando uma corrente de fluido, gasoso ou líquido, escoa através de um leito de partículas com velocidade suficiente para suspender o leito de partículas e formar bolhas, as quais causam uma flutuação na pressão dentro do leito. Essa flutuação de pressão é dependente da formação de bolha, que, por sua vez, depende de outras variáveis como tamanho e densidade da partícula e velocidade empregada. Para cada partícula, em uma determinada velocidade, obtém-se os dados de flutuação que são analisados segundo frequência de flutuação. Utilizando ferramentas para visualizar os dados no domínio frequência, pode-se verificar a frequência predominante de cada estado de fluidização do leito. O presente trabalho visa utilizar a flutuação de pressão, que é de fácil obtenção com equipamentos simples e amplamente utilizados pela indústria, para verificar o estado de fluidização de um leito, sua frequência de formação e estouro de bolhas. Isto facilitaria a verificação de agitação do leito para que haja uma boa mistura, por exemplo. Além disto, este estudo é base para verificação e validação de simulações de leitos fluidizados borbulhantes em códigos de dinâmica dos fluidos computacional, cujos resultados de pressão também são visualizados em frequência de flutuação. Os resultados numéricos mostram concordância com os dados obtidos experimentalmente, o que mostra sua fácil aplicabilidade na indústria.
Palavras-chave: Flutuação da pressão; CFD; Dinâmica dos fluidos; Leito fluidizado borbulhante