Orientador: Cesar Costapinto Santana

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas

Resumo: No presente trabalho, foram realizados estudos experimentais acompanhados de formulações matemáticas sobre a queda de pressão no escoamento de mistura ar-sólidos em sistema vertical. Foram incluídos nestes estudos a dinâmica de uma região de aceleração, bem como a da região de escoamento...

Resumo: No presente trabalho, foram realizados estudos experimentais acompanhados de formulações matemáticas sobre a queda de pressão no escoamento de mistura ar-sólidos em sistema vertical. Foram incluídos nestes estudos a dinâmica de uma região de aceleração, bem como a da região de escoamento completamente desenvolvido. Baseando-se em equações de conservação da mas sa e quantidade de movimento em sistemas particulados foi proposto um método de previsão de queda de pressão nas regiões de escoamento acima mencionadas, envolvendo o cálculo da poros idade, velocidades do fluido e das partículas e o comprimento de entrada. Os resultados obtidos desses parâmetros foram comparados com de outros procedimentos previstos na literatura. No desenvolvimento deste trabalho foi estabelecida ainda, uma correlação semi-empírica para o coeficiente que expressa o atrito dos sólidos com a parede do tubo, analisando-a com outras existentes na literatura. Os dados experimentais foram obtidos em um sistema vertical de 4,0 m de altura e 0,05m de diâmetro, com partículas sólidas de 0,_24; 0,40; 1,0; 1,2 e 1,7mm de diâmetro médio e com a mesma densidade, sendo realizadas cerca de 242 determinações experimentais, das quais 69 foram efetuadas na região de escoamento estabelecido e,173 foram incluída a região de aceleração. Estas determinações acrescidas de um conjunto de dados da literatura, permitiram analisar a consistência das formulações e equações propostas para o cálculo dos parâmetros que descrevem a dinâmica do escoamento gás-sólido vertical em fase diluída.

Abstract: In the present experimental work studies were made with mathematical formulations on pressure drop on an air-solids vertical flow system. Both the dynamics of the acceleration region and the completely developed flow were included in the mentioned studies. The equations of continuity and...

Abstract: In the present experimental work studies were made with mathematical formulations on pressure drop on an air-solids vertical flow system. Both the dynamics of the acceleration region and the completely developed flow were included in the mentioned studies. The equations of continuity and movement in particulated systems were taken as the basis of this work and a method of estimating the pressure drop in the two regions was proposed, which involved the calculation of the porosity, local velocities of fluid and particles and the entry length. The results obtained for these parameters were compared with some other methods cited in the literature" As a development of this work it was established a semi-empirical correlation for the particle-wall friction factor. The experimental data were obtained for a vertical flow system of 4.0m of length and 0.05m of diameter including particles with mean diameter of 0.24, 0.40, 1.0, 1:2 and 1.7mm,all having the same specific gravity. About 242 experimental determinations were made, 69 of which for the completely developed flow and the other 173 for the acceleration region. These experimental determinations added to a set of data found in the literature allowed the verification of the proposed formulations and equations for calculating the parameters describing the dynamics of a gas-solid vertical flow in diluted phase.