The influence of the distributor configuration on the mass transfer and bubble sizes in a 2-D FBR was studied for two types of distributor configurations: <ul><li> A novel multi-vortex (MV) distributor with tuyéres directed vertically and horizontally at different heights. </li><li> A standard perforated plate distributor (baseline). </li></ul> The ozone decomposition reaction over FCC catalyst was used as an indirect meas-ure of the interphase mass transfer in the bed. The ranged between 0.1 m/s and 0.35 m/s, with air as a fluidizing medium at ambient conditions. The MV distributor displayed a significant improvement in the conversion cies (χmeasured / χPFR). For all velocities an improvement of between 0% and 30% was measured (average improvement of 14.7%). At Uo ≤ 0.2 m/s the improvement distributed evenly about the mean improvement, with a minimum improvement of 10%. The Uc for the respective distributors were determined using absolute pressure fluctuations (baseline distributor) and visual observations (MV distributor) and it was found that the Uc for the MV distributor was lower than that for the baseline: <ul><li> Uc Baceline = 0.30 m/s.</li><li> Uc MV distributor = 0.25 m/s.</li></ul> The decrease in Uc indicated that the MV distributor induces faster onset of turbulent behaviour in the FBR which negates interphase mass transfer limitations in the FBR. The bubble sizes were measured visually and compared to a pressure signal decomposition technique. The bubble size growth for the MV distributor was estimated at .14 times that of the baseline. Two models were compared to the experimental results, the Kunii-Levenspiel three-phase model and the Thompson generalized bubble-turbulent model. The fitting parameters showed that the mass transfer for the MV distributor is significantly larger than that of the baseline. In addition the MV distributor decreased the axial dispersion in the FBR as Uo → Uoo, which improved the reactor performance to that of an ideal PFR. This phenomenon was observed at Uo > 0.33 m/s. / Dissertation (MEng)--University of Pretoria, 2011. / Chemical Engineering / unrestricted

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-03T17:30:28Z No. of bitstreams: 1 LUÍS ANTÔNIO DANTAS - TESE PPGEP 2012..pdf: 23430964 bytes, checksum: 08c129d8e8b4124dc38c9768179bd8a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:30:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUÍS ANTÔNIO DANTAS - TESE PPGEP 2012..pdf: 23430964 bytes, checksum: 08c129d8e8b4124dc38c9768179bd8a6 (MD5) Previous issue date: 2012-06 / Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um programa computacional para a simulação do processo de secagem de produtos biológicos; disponibiliza, num único módulo operacional, os modelos de simulação já consolidados, associados a um banco de dados especificamente modelado, que se prestará tanto à simulação quanto ao gerenciamento de informações oriundas de experimentações. Com base nas equações para determinação de equilíbrio higroscópico, camada fina, razão de conversão, calor específico do produto e calor latente de vaporização da água do produto, foi modelado um banco de dados que permite aos usuários (técnicos, pesquisadores, estudantes, professores) o estudo, a análise ou a experimentação de qualquer produto biológico. Estão disponíveis os seguintes modelos: de Hukill, aplicado ao secador de leito fixo; de Thompson, aplicado aos secadores de leito fixo, fluxo cruzado e fluxo concorrente; e de Michigan, aplicado aos secadores de leito fixo e de fluxo cruzado, com solução numérica por volumes finitos. No aplicativo, toda a formulação matemática e os coeficientes estão dispostos em meio externo, não sendo necessárias modificações, edições ou recompilações. No modelo de Michigan, podem-se variar o número de pontos nodais, o número máximo de iterações e/ou o tempo máximo. A metodologia utilizada possibilita que se associem usuário(s), produto(s), modelo utilizado, as equações e seus coeficientes, as condições de secagem, os resultados experimentais obtidos e a análise dos resultados de secagem. Essa dinâmica operacional mostrou-se eficiente e prática, tanto na repetição de experimentos, quanto nos tempos de apresentação dos resultados. A reutilização de dados é um fator importante, uma vez que toda a gama de informações é armazenada, dispensando a utilização de ações repetitivas que maximizam erros. / The objective of this work is the development of a computational program for the simulation of the drying process of biological products. It offers, in a single operating module, the simulation models already Consolidated, associated with a database specifically modeled, which provide both simulation and managing information from drying tests. Based on the equations to determine hygroscopic equilibrium, thin layer, conversion ratio, specific heat and latent heat of vaporization of water of the product, a database was modeled that allows users (technical staff, researchers, students, teachers) to study, analyze or test any biological product. The following models are available: Hukill applied to fixed-bed dryers; Thompson applied to fixed-bed, crossflow and concurrent-flow dryers; Michigan, applied to fixed-bed and crossflow dryers with numerical solution by finite volume methods. In the application, ali mathematical formulation and coefficients are externally arranged, in such a way that modifications, edits or recompilations are not necessary. In the Michigan drying simulation model, the number of nodal points, the maximum number of iterations and/or the maximum time can be varied. The methodology used allows joining user(s), product(s), model used, the equations and their coefficients, the drying conditions, the experimental results obtained and the analysis of the drying results. Reusing data is an important factor, since the full range of information is stored, eliminating the use of repetitive actions that maximize errors.

Os modelos de Daley-Kendall e Maki-Thompson são os dois modelos estocásticos para difusão de rumores mais citados até o momento. Em ambos, uma população finita fechada e totalmente misturada é subdividida em três classes de indivíduos denominados ignorantes, informantes e contidos. Depois de um rumor ser introduzido na população, difunde-se através desta seguindo determinadas regras que dependem da classe à qual a pessoa que sabe do rumor pertence. Tanto a proporção final de indivíduos que nunca chegam a conhecer o rumor quanto o tempo que este demora em ser difundido são variáveis de interesse para os modelos propostos. As técnicas encontradas na literatura para estudar modelos de rumores são o princípio de difusão de constantes arbitrárias; argumentos de martingais; o método de funções geradoras e a análise de versões determinísticas do processo. Neste trabalho apresentamos uma alternativa para essas técnicas baseando-nos na teoria de cadeias de Markov \"density dependent\'\'. O uso desta nova abordagem nos permite apresentar resultados assintóticos para um modelo geral que tem como casos particulares os famosos modelos de Daley-Kendall e Maki-Thompson, além de variações de modelos de rumores apresentados na literatura recentemente. / Daley-Kendall and Maki-Thompson models are the two most cited stochastic models for the spread of rumours phenomena, in scientific literature. In both, a closed homogeneously mixing population is subdivided into three classes of individuals called ignorants, spreaders and stiflers. After a rumor is introduced in the population, it spreads by following certain rules that depend on the class to which the individual who knows the rumor belongs. Both the final proportion of the population never hearing the rumor and the time it takes are variables of interest for the proposed models. The main tools used to study stochastic rumours have been the principle of the diffusion of arbitrary constants, martingale arguments, generating functions and the study of analogue deterministic versions. Relying on the theory of density dependent Markov chains, we present an alternative to these tools. This approach allows us to establish asymptotical results for a general model that has as particular cases the classical Daley-Kendall and Maki-Thompson models, and other variations for rumour models reported in the literature recently.

Os modelos de Daley-Kendall e Maki-Thompson são os dois modelos estocásticos para difusão de rumores mais citados até o momento. Em ambos, uma população finita fechada e totalmente misturada é subdividida em três classes de indivíduos denominados ignorantes, informantes e contidos. Depois de um rumor ser introduzido na população, difunde-se através desta seguindo determinadas regras que dependem da classe à qual a pessoa que sabe do rumor pertence. Tanto a proporção final de indivíduos que nunca chegam a conhecer o rumor quanto o tempo que este demora em ser difundido são variáveis de interesse para os modelos propostos. As técnicas encontradas na literatura para estudar modelos de rumores são o princípio de difusão de constantes arbitrárias; argumentos de martingais; o método de funções geradoras e a análise de versões determinísticas do processo. Neste trabalho apresentamos uma alternativa para essas técnicas baseando-nos na teoria de cadeias de Markov \"density dependent\'\'. O uso desta nova abordagem nos permite apresentar resultados assintóticos para um modelo geral que tem como casos particulares os famosos modelos de Daley-Kendall e Maki-Thompson, além de variações de modelos de rumores apresentados na literatura recentemente. / Daley-Kendall and Maki-Thompson models are the two most cited stochastic models for the spread of rumours phenomena, in scientific literature. In both, a closed homogeneously mixing population is subdivided into three classes of individuals called ignorants, spreaders and stiflers. After a rumor is introduced in the population, it spreads by following certain rules that depend on the class to which the individual who knows the rumor belongs. Both the final proportion of the population never hearing the rumor and the time it takes are variables of interest for the proposed models. The main tools used to study stochastic rumours have been the principle of the diffusion of arbitrary constants, martingale arguments, generating functions and the study of analogue deterministic versions. Relying on the theory of density dependent Markov chains, we present an alternative to these tools. This approach allows us to establish asymptotical results for a general model that has as particular cases the classical Daley-Kendall and Maki-Thompson models, and other variations for rumour models reported in the literature recently.