Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1
DissPML.pdf: 737070 bytes, checksum: ae6de3b8bdf475d8478886f35646ddfc (MD5)
Previous issue date: 2004-08-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / The objective of this work was to develop a theoretical and experimental study of fluid dynamics and heat transfer in a spouted bed with draft tube, which operates in continuous mode with particles feed through the bottom of the bed. This arrangement was chosen in order to maintain axial symmetry inside the bed.
The chosen model was a steady-state model with axial variation, where balance equations describe the behavior of the solid and fluid phases both in the spout and annulus regions.
A cylindrical-conical bed was used with draft tube and with a solids feed section attached to a gravitational system. The cylindrical column has 45 cm height and 20 cm diameter. The conical base has 15 cm height and internal angle
of 600, and the air entrance has 5 cm diameter. The draft tubes have 5 cm diameter and two different heights of 18 and 28 cm. In the experiments glass spheres (dp=2.6 mm) were used for fluid dynamics and heat transfer study. The
experimental conditions were: air flow rates of 2,1 and 2,5 m3/min; solids flow rates of 1100, 1500 and 2000 g/min; air temperatures of 80 and 90ºC; and bed heights of 25 and 35cm. The equations of the model were resolved in the program language Matlab by using numeric functions of high performance. The obtained profiles of the fluid dynamic and thermal model showed coherence in the qualitative aspects, because they agree physically with the
expected for the spout. The analysis for quantitative comparison between the model and the experiment showed that the gas temperatures in the exit of the bed were predicted with smaller deviations than 3% and the solids temperatures with smaller deviations than 2%. Therefore, the results indicate that the investigated model can be applied in projects of spouted beds with similar characteristics and
the bottom solids continuous feed by gravity maintained the axial symmetry of the bed. / Este trabalho tem como objetivo utilizar um alimentador contínuo gravitacional de sólidos pela base para a análise da fluidodinâmica e a
transferência de calor no leito de jorro com tubo interno. O interesse por esta configuração deveu-se à sua vantagem de manter a simetria axial do leito, mesmo em operação contínua. Desta forma, o modelo adaptado em nosso estudo considerou apenas variações axiais no leito para as duas fases sólida e fluida, apresentando equações de balanços para as regiões de jorro e anular. O equipamento utilizado foi um leito cilíndrico cônico com tubo interno e com uma seção de alimentação de sólidos acoplada ao alimentador gravitacional. O corpo cilíndrico tem 45 cm de altura e 20 cm de diâmetro, a base cônica tem 15 cm de altura e ângulo interno de 600 e o diâmetro de entrada do ar é de 5 cm. Os
tubos draft têm diâmetro de 5 cm e alturas de 18 e 28 cm. Na realização dos experimentos foram utilizadas esferas de vidro com diâmetro de partícula de 2,6 mm. As condições experimentais estudadas foram: vazão de ar de 2,1 e 2,5
m3/min; vazão de alimentação dos sólidos de 1100, 1500 e 2000 g/mim; temperatura de entrada do ar de 80 e 90 0C; e altura do leito de 25 e 35cm. As
equações do modelo foram resolvidas na linguagem Matlab através de funções de tratamento numérico de alta performance. Os perfis obtidos da simulação do modelo fluidodinâmico e térmico mostraram coerência nos aspectos qualitativos, pois são concordantes com o fisicamente esperado para o jorro. A análise por comparação quantitativa entre o
modelo e o experimento mostrou que as temperaturas do gás na saída do leito foram preditas com desvios menores que 3% e as temperaturas dos sólidos com desvios menores que 2%. Portanto, os resultados indicam que o modelo avaliado neste estudo pode ser aplicado em projetos de leitos de jorro com mesmas
características e o alimentador gravitacional operou continuamente de forma estável, mantendo a simetria axial do leito.
Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4004 |
Date | 19 August 2004 |
Creators | Lima, Patrícia Moreira |
Contributors | Corrêa, Ronaldo Guimarães |
Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFSCar, BR |
Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
Language | Portuguese |
Detected Language | English |
Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
Format | application/pdf |
Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0022 seconds