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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/14497
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Avaliação numérica da influência das propriedades físicas granulares e fluídas no transporte pneumático em trechos horizontais e verticais |
Autor(es): | Coêlho, Walber José Messias |
Primeiro Orientador: | Brandão, Rodolfo Junqueira |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Gomes, Thaís Logetto Caetité |
metadata.dc.contributor.referee1: | Pimentel, Wagner Roberto de Oliveira |
metadata.dc.contributor.referee2: | Teles, Vânia de Lourdes das Graças |
Resumo: | O transporte pneumático é um método que envolve o deslocamento de materiais particulados a granel através de tubulações na posição horizontal ou vertical, a partir de uma corrente de gás gerada por um ventilador, soprador ou compressor pela diferença de pressão. Nas indústrias químicas e de energia, por exemplo, esse procedimento tem sido extensivamente empregado para transportar biomassa, viabilizando a transferência de material particulado de forma pneumática para silos de armazenamento, reatores, gaseificadores ou caldeiras. Na maioria dos casos, o fluido empregado normalmente é o ar atmosférico, em função do custo, da facilidade de manipulação e da não toxicidade. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo estudar o transporte pneumático, com ênfase na linha de transporte, por meio da análise de sensibilidade dos parâmetros físicos do sistema gás-fluido e investigando os parâmetros operacionais que garantem o transporte eficiente dos materiais. Para isto, simulações computacionais foram executadas e avaliadas, a partir do comportamento fluidodinâmico do sistema gás-sólido de acordo as classificações do modo de transporte e regime de escoamento, considerando as características do material particulado como massa específica e granulometria. As simulações do leito pneumático foram realizadas utilizando o método de CFD (do inglês, Computational Fluid Dynamics) com o emprego do software livre e, de código aberto, OpenFoam, a partir da aplicação da abordagem Euleriana. A análise quantitativa e qualitativa mostrou a relevância significativa da velocidade do ar, da concentração da fase granular, condições operacionais e propriedades dos materiais no desempenho do sistema, a partir dos dados oriundos das simulações. O estudo contribuiu para o avanço do conhecimento sobre o transporte pneumático, fornecendo maior compreensão da influência das propriedades físicas granulares e fluidas no transporte pneumático em trechos horizontais e verticais, mediante as variações dos parâmetros gás-fluido, para a otimização de processos industriais que envolvem biomassas. |
Abstract: | Pneumatic transportation is a method involving the displacement of bulk particulate materials through pipelines in either horizontal or vertical orientation, propelled by a gas stream generated by a fan, blower, or compressor due to pressure difference. In industries such as chemicals and energy, for instance, this procedure has been extensively utilized to convey biomass, enabling the pneumatic transfer of particulate material to storage silos, reactors, gasifiers, or boilers. In most cases, atmospheric air is commonly used as the fluid due to its cost-effectiveness, ease of handling, and non-toxicity. Accordingly, this study aimed to investigate pneumatic transportation, focusing on the transport line, through sensitivity analysis of the physical parameters of the gas-fluid system and exploring operational parameters ensuring efficient material conveyance. Computational simulations were conducted and evaluated based on the fluid-dynamic behavior of the gas-solid system, considering transportation mode classifications and flow regime, alongside the characteristics of particulate material such as specific mass and particle size distribution. Pneumatic bed simulations were performed using Computational Fluid Dynamics (CFD) with the OpenFoam open-source software, employing the Eulerian approach. Quantitative and qualitative analysis demonstrated the significant relevance of air velocity, granular phase concentration, operational conditions, and material properties in system performance, derived from simulation data. The study contributed to advancing understanding of neumatic transportation, providing insights into the influence of granular and fluid physical properties on pneumatic transport in both horizontal and vertical sections, considering variations in gas-fluid arameters for optimizing industrial processes involving biomass. |
Palavras-chave: | Transporte pneumático Leito pneumático Fluidodinâmica computacional OpenFoam (Software livre) Pneumatic Transportation Pneumatic Bed CFD OpenFoam |
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: | COÊLHO, Walber José Messias. Avaliação numérica da influência das propriedades físicas granulares e fluídas no transporte pneumático em trechos horizontais e verticais. 2024. 56 f. 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/123456789/14497 |
Data do documento: | 22-mar-2024 |
Aparece nas coleções: | Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA QUÍMICA - CTEC |
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