00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - CTEC Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA QUÍMICA - CTEC
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Avaliação numérica da eficiência de separação de ciclones
Autor(es): Oliveira, Luiz Eduardo de Araujo
Primeiro Orientador: Brandão, Rodolfo Junqueira
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Gomes, Thais Logetto Caetité
metadata.dc.contributor.referee1: Pimentel, Wagner Roberto de Oliveira
metadata.dc.contributor.referee2: Rocha Neto, João Batista Maia
Resumo: A compreensão acerca do comportamento de escoamentos turbulentos é de fundamental importância no que diz respeito à concepção de projetos e otimização de equipamentos industriais com escoamentos complexos. Frente a isso, os separadores ciclônicos industriais têm grande destaque na separação de partículas sólidas imersas em um meio fluido. Destacam-se como principais setores de aplicação do separador as seguintes áreas:engenharia química, ambiental, proteção ecológica, processamento de alimentos, minerais e metalurgia. Tendo isso em vista, o presente trabalho teve como objetivo estudar a influência do diâmetro do overflow, underflow, altura da seção cônica, cilíndrica e voxtex finder em um separador ciclônico industrial na eficiência de separação ciclônica. Diante disso, utilizou-se de um planejamento composto central (PCC), como estratégia de simulação, obtendo-se 27 simulações sendo essas discretizadas utilizando uma abordagem Euleriana através do OpenFoam como resolvedor numérico. Analisando individualmente as configurações, observou-se que o diâmetro do overflow, underflow, altura da seção cilíndrica, cônica e vortex finder foram significativas na predição da eficiência de separação, sendo essa última a única que não é significativa na análise do perfil de velocidade e queda de pressão. Ao avaliar o PCC, obtevese um coeficiente de correlação quadrático de 0,9228 para a queda de pressão, sendo este modelo adequado para sua predição, todavia de 0,5665 para a eficiência de separação, evidenciando que existem características geométricas não estudadas significativas na predição da eficiência de separação. Sendo assim, o presente trabalho obteve resultados significativos na predição das configurações geométricas utilizando CFD em um separador ciclônico industrial onde até então são utilizados métodos empíricos na sua concepção de projetos.
Abstract: Understanding the behavior of turbulent flows is of fundamental importance with regard to designing projects and optimizing industrial equipment with complex flows. In view of this, industrial cyclonic separators have great prominence in the separation of solid particles immersed in a fluid medium. The following areas stand out as the main application sectors of the separator: chemical engineering, environmental, ecological protection, food processing, minerals and metallurgy. With this in mind, the present work aimed to study the influence of the diameter of the overflow, underflow, height of the conical and cylindrical section and voxtex finder in an industrial cyclonic separator on the efficiency of cyclonic separation. Therefore, a central composite planning (CCP) was used as a simulation strategy, obtaining 27 simulations, which were discretized using an Eulerian approach through OpenFoam as numerical solver. Analyzing the configurations individually, it was observed that the diameter of the overflow, underflow, height of the cylindrical section, conic and vortex finder were significant in predicting the separation efficiency, the latter being the only one that is not significant in the analysis of the velocity and drop profile depression. When evaluating the PCC, a quadratic correlation coefficient of 0.9228 was obtained for the pressure drop, this model being adequate for its prediction, however of 0.5665 for the separation efficiency, showing that there are significant geometric characteristics not studied in predicting separation efficiency.
Palavras-chave: Separador Ciclônico
Abordagem Euleriana
Eficiência de Separação
Características Geométricas
Queda de Pressão
Cyclonic separator
Eulerian approach
separation efficiency
geometric characteristics
pressure drop
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Engenharia Química- Bacharelado
Citação: OLIVEIRA, Luiz Eduardo de Araujo. Avaliação numérica da eficiência de separação de ciclones. 2024. 97f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/14304
Data do documento: 26-mai-2023
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