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Previous issue date: 2015-06-24 / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / No presente trabalho, foram feitas análises espectrais de sinais de flutuação de pressão obtidos de simulações computacionais de leitos fluidizados. As simulações foram realizadas com o aplicativo ANSYS FLUENT 14.0. O modelo multifásico empregado foi o modelo de dois fluidos (TFM) Euler-granular. As tensões das fases sólidas foram modeladas pela Teoria Cinética dos Escoamentos Granulares (KTGF). Foram simulados dois leitos, um leito bidimensional em regime de fluidização rápida e um leito tridimensional em regimes borbulhante e turbulento, ambos com partículas do grupo B de Geldart. Os sinais de flutuação de pressão gerados nas simulações numéricas foram analisados via densidade espectral de potência. Foram identificados o mínimo período de tempo de simulação para gerar sinais estatisticamente significativos, bem como a mínima frequência de aquisição necessária para o tratamento dos sinais, os quais foram iguais a 32,5 s e 250 Hz, respectivamente. No leito 3D, o regime borbulhante foi caracterizado por picos nas frequências de 1,5 e 2,2 Hz, enquanto o regime de fluidização rápida simulado em 2D foi caracterizado por um pico a uma frequência de 0,12 Hz, o que se acredita estar relacionado com a frequência de movimento dos aglomerados de partículas. Também foi possível verificar a diferença entre os espectros de potência dos regimes borbulhante e turbulento, que são diferenciados pelos picos de frequência. No regime borbulhante foram identificados dois picos de frequência, enquanto no regime turbulento foi identificado apenas um pico. / In this study, spectral analyses of pressure fluctuation signals obtained from computational simulations of fluidized beds were done. The simulations were performed using ANSYS FLUENT 14.0. The multiphase model employed was the Euler-granular two-fluid model (TFM). The solid stresses were modeled by the kinetic theory of granular flows (KTGF). Two beds were simulated, a two-dimensional bed in fast fluidization regime and a three-dimensional bed in bubbling and turbulent regimes, both with Geldart-B particles. The pressure fluctuation signals generated by numerical simulations were analyzed via power spectral density. The minimum simulation periods to generate statistically significant signals were identified, as well as the minimum sampling rate required for the processing of signals, which were found equal to 325 and 250 Hz, respectively. In the 3D bed, the bubbling system was characterized by peaks at frequencies of 1.5 and 2.2 Hz, while the fast fluidization regime simulated in 2D was characterized by a peak at a frequency of 0.12 Hz, which may be related to the rate of motion of clusters. A major difference between the power spectra of bubbling and turbulent regimes was observed. In the bubbling regime, two frequency peaks may be identified, while in turbulent regime only one frequency peak appears.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.jesuita.org.br:UNISINOS/4937 |
| Date | 24 June 2015 |
| Creators | Reguly Junior, Helmuth |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/8732272690265023, Indrusiak, Maria Luiza Sperb, Zinani, Flávia Schwarz Franceschini |
| Publisher | Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Unisinos, Brasil, Escola Politécnica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNISINOS, instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos, instacron:UNISINOS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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