O balanço populacional é um método comprovado de se aumentar a previsibilidade do comportamento de um sistema multifásico, e sua utilização em conjunto de técnicas de CFD tem sido cada vez maior pelo desenvolvimento constante de ambas as tecnologias. Este trabalho apresenta o equacionamento genérico do balanço populacional para sistemas bifásicos com agregação e quebra de partículas, além de uma discussão sobre a natureza de sistemas bifásicos. Métodos numéricos específicos para a resolução deste tipo de problema são discutidos, implementados e validados. Como exemplo de aplicação do equacionamento sugerido, é obtido um modelo específico para o caso de coalescência de gotas de água salgada dispersas numa fase óleo submetidas a um campo elétrico alternado, como no processo de dessalgação de petróleo. Um algoritmo baseado em autômatos celulares é utilizado como fonte de dados para validação do modelo e técnicas de CFD produzem um perfil de escoamento da emulsão. / The population balance is a proven method for increasing a multiphase systems behavior predictability, and its employment along with CFD techniques is increasing following the constant development of both technologies. This work presents the generic Population Balance Equations for two-phase systems where its particles suffer aggregation and breakage and a discussion on the nature of two-phase systems. Specific numerical methods for the solution of such problems are discussed, implemented and validated. A specific model for the coalescence of water droplets dispersed in an oily phase under the effects of an alternated electric field is obtained as an application example of the suggested equations, mimicking the oil desalting process. A cellular automata based algorithm is used as data source for the models validation and CFD techniques are used to produce the emulsions flow profile.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-20102010-170921 |
| Date | 25 June 2010 |
| Creators | Schmidt, Gustavo Torrents |
| Contributors | Guardani, Roberto |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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