Orientador: Silvia Azucena Nebra de Perez

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Este trabalho refere-se à análise do campo de velocidade do ar e tempo de residência dos sólios em um reator ciclônico. Os estudos são dirigidos para situações distintas daquelas em que esse aparelho é utilizado como separador. Neste caso, o equipamento opera com velocidades baixas, menores...

Resumo: Este trabalho refere-se à análise do campo de velocidade do ar e tempo de residência dos sólios em um reator ciclônico. Os estudos são dirigidos para situações distintas daquelas em que esse aparelho é utilizado como separador. Neste caso, o equipamento opera com velocidades baixas, menores do que 10 m/s e com particulados grossos, 'd IND.P > 1/mm. Um conjunto de experimentos foi realizado no intuito de se conhecer melhor a fluidodinâmica no interior do ciclone. Os testes experimentais direcionaram-se à obtenção da distribuição bidimensional das componentes tangencial e axial de velocidade do ar e tempo de residência dos sólidos. Trabalhou-se com diversas condições de alimentação de particulados no seio da corrente fluida junto à entrada do equipamento, na faixa de concentração volumétrica, ¿10 POT.-6¿ < 'C IND.V¿ < ¿10 POT. ¿4¿. Além do estudo experimental, desenvolveu-se um modelo teórico que descreve os campos de velocidade das fases fluida e particulada e o tempo de residência dos sólidos, tendo como base as equações de conservação de massa e quantidade de movimento em sistemas particulados. Essas equações foram resolvidas por um procedimento numérico que acopla o Método das Linhas com um integrador do tipo Runge-Kutta de quarta ordem. Os resultados obtidos apresentaram boa concordância com os experimentais

Abstract: This work involves the analysis of the air velocity field and particle residence time in a cyclonic reactor. ln this study the situations are distinct from those where the cyclone is used as a separation equipment. In this case gas velocities are low, less than 10 m/s, and particles are...

Abstract: This work involves the analysis of the air velocity field and particle residence time in a cyclonic reactor. ln this study the situations are distinct from those where the cyclone is used as a separation equipment. In this case gas velocities are low, less than 10 m/s, and particles are coarse, 'd IND.P > 1mm. A set of experiments were realized in order to verify fluid dynamics in the cyclone reactor. The experimental runs were performed in order to obtain two-dimensional distributions of the axial and tangencial components of air velocity and particle residence time. Particle volumetric concentrations in the fluid feed ranging from , ¿10 POT.-6¿ to ¿10 POT.-4¿ were investigated. A mathematical model describing fluid and particle velocity fields and particle residence time was also developed. The model was based on the conservation equations of mass and momentun transfer in particulate systems. The equations were solved using a numerical procedure involving the methods of lines and the '4 IND TH¿ order Runge-Kutta. The results obtained fiom this model were in good agreement wíth the experimental data