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Previous issue date: 2006-08-01 / Financiadora de Estudos e Projetos / This research study presents an investigation to quantify the stability
of spouting regimes (by pressure fluctuations) and particle segregation level in
conical spouted beds operated with a variety of particle combinations with uniform
size or size distribution. In the presence of glycerol, a study on the effect of
interparticle forces in the conical spouted bed fluid dynamics behavior with inert
particle mixtures was also employed.
Data show that, at a standard deviation from pressure signals of 50 Pa,
in beds composed of inert particle of uniform size or size distribution stable spouting
regime can be achieved. Moreover, the analysis of segregation indexes revealed that
particle segregation becomes less pronounced as dpL/dpS is reduced from 2.85 to 1.98
and bed height is increased from 0.105 to 0.195 m. When glycerol is added into the
bed, the results show that the dimensionless minimum spouting velocity (vmj/vmj0)
does not change significantly with increase in glycerol concentration for the
reference mixture. However, for all other mixtures of dpL/dpS > 1.98 employed,
vmj/vmj0 increases with increase in the glycerol concentration into the bed, and this
increase is more pronounced for flat and binary mixtures. The dimensionless of
minimum spouting pressure drop (∆Pmj/∆Pmj0) decreases with increase in the glycerol
concentration for all mixtures used.
The application of a theoretical analysis, predicting the interparticle
forces, shows that the change in minimum spouting condition as glycerol
concentration increases can be explained by the magnitude of these forces. / Nesta pesquisa foi realizada a investigação da estabilidade do regime
de jorro por flutuações de pressão e dos níveis de segregação no leito operando com
uma variedade de combinações de partículas que apresentam tamanhos uniformes ou
distribuição de tamanhos. Também, em presença de glicerol, foi realizado um estudo
sobre o efeito das forças interpartículas no comportamento fluidodinâmico do leito
de jorro com misturas de tamanhos de partículas.
Os dados mostram que com um desvio padrão de 50 Pa o regime de
jorro estável pode ser atingido para os leitos com partículas de tamanho uniforme ou
com misturas de tamanhos. Além disso, a segregação de partículas torna-se menos
pronunciada à medida que a razão dpL/dpS é reduzida de 2,85 para 1,98 e a altura de
leito é aumentada de 0,105 para 0,195 m. Para o leito com glicerol, os resultados
mostram que para as partículas de referência de composição B a velocidade de
mínimo jorro (vmj) não varia significativamente com o aumento da concentração de
glicerol. Porém, para as outras misturas de composição B empregadas, vmj aumenta
com o aumento na concentração de glicerol no leito somente para misturas com razão
dpL/dpS > 1,98, sendo que este aumento é mais pronunciado para as misturas plana e
binária. Para todas as misturas estudadas a queda de pressão no leito (∆Pmj) diminui
com o aumento da concentração de glicerol.
A aplicação de uma formulação teórica para estimar as forças
coesivas, resultantes das pontes líquidas estabelecidas entre as partículas do leito,
demonstra que as variações nas condições de mínimo jorro decorrentes do aumento
na concentração de glicerol podem ser previstas pela ordem de grandeza destas
forças.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/3844 |
| Date | 01 August 2006 |
| Creators | Bacelos, Marcelo Silveira |
| Contributors | Freire, José Teixeira |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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