Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Schaffka, Flavia Tramontin Silveira, 1992
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Leito fluidizado
Fluidização
Fluidodinâmica
Flutuação (Física)
Pressão - Flutuação
Fluidized bed
Fluidization
Fluid dynamics
Fluctuation
Pressure - Fluctuations
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6749
Resumo: Orientadores: Guilherme José de Castilho, Jhon Jairo Ramírez Behainne
id UNICAMP-30_e6a016cb61416ba71da9b19489d97974
oai_identifier_str oai::1256729
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólidoAnalysis of pressure fluctuations signs in the fluid dynamics characterization of a gas-solid circulation fluidized bedLeito fluidizadoFluidizaçãoFluidodinâmicaFlutuação (Física)Pressão - FlutuaçãoFluidized bedFluidizationFluid dynamicsFluctuationPressure - FluctuationsOrientadores: Guilherme José de Castilho, Jhon Jairo Ramírez BehainneTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Reatores de leito fluidizado circulante (LFC) têm sido empregados em processos industriais como secagem, craqueamento catalítico na indústria do petróleo, combustão, gaseificação e pirólise. Com a crescente demanda pelo desenvolvimento sustentável, a necessidade de eficiência desse equipamento é aumentada. Entretanto, devido às características não lineares e de não equilíbrio do escoamento gás-sólido turbulento, a dinâmica de estruturas heterogênea ainda não é totalmente compreendida. A pressão é frequentemente escolhida para caracterizar a dinâmica do escoamento gás-sólido e de suas estruturas, principalmente por ser de fácil medição, mesmo sob condições industriais adversas e, por conter informações das multiescalas temporais e dimensionais, levando a um maior entendimento das diferentes estruturas do escoamento gás-sólido. Nesta pesquisa, ensaios experimentais foram realizados em uma unidade de LFC disponível em escala de laboratório com o objetivo de descrever, sob condições operacionais de leito, o comportamento fluidodinâmico do regime de fluidização rápida a partir da análise das flutuações de pressão estática do escoamento gás-sólido. A unidade experimental foi instrumentada com transdutores de pressão de resposta rápida, acoplados a um sistema de aquisição de dados comandado pelo software LabViewTM versão 10.0 para o processamento dos sinais. Os testes seguiram um planejamento fatorial do tipo 33 em duplicata, para avaliar o efeito da velocidade superficial do ar, do inventário total de partículas no sistema e do diâmetro médio de partícula, no perfil axial de pressão no LFC, na queda de pressão nos componentes riser e loop-seal, no fluxo mássico de recirculação das partículas, e através da análise no domínio do tempo, frequência e tempo-frequência. Esta pesquisa preenche a lacuna existente na literatura em relação à identificação das potencialidades e fraquezas dos métodos de análise de sinais anteriormente descritos na caracterização do comportamento fluidodinâmico nos dois principais componentes de um LFC. Adicionalmente, o estudo contribui na melhor compreensão da fluidodinâmica do escoamento gás-sólido em LFC de pequena escala, principalmente com a análise wavelet, por obter informações mais detalhadas dos fenômenos que ocorrem no leito por meio das diferentes faixas de frequência do sinalAbstract: Circulating fluidized bed reactors (CFB) have been used in industrial processes such as drying, catalytic cracking in the oil industry, combustion, gasification and pyrolysis. With the growing demand for sustainable development, the need for efficiency of this equipment is increased. However, due to the nonlinear and non-equilibrium characteristics of turbulent gas-solid flow structure, the dynamics of heterogeneous structures is not yet fully understood. Pressure is usually used to characterize the dynamic of heterogeneous structures in fluidization, mainly because it is easy to measure, even under adverse industrial conditions, and because it contains information from multi-time and dimensional scales, leading to a better understanding of the different structures of the gas-solid flow. In this research, experimental tests were carried out in a CFB unit available on a laboratory scale with the objective of describing, under bed operating conditions, the fluid dynamic behavior of the fast fluidization regime from the analysis of the static pressure fluctuations of the gas- solid. The fluidization circuit of the experimental unit is instrumented with rapid response pressure transducers, coupled to a data acquisition system controlled by the LabViewTM software version 10.0 for signal processing. The experiments will follow a factorial design of type 33 in duplicate, in order to evaluate the effect of the superficial air velocity, the total solids inventory in the system and the mean particle diameter, in the axial pressure profile in the CFB, in the drop pressure in the riser and loop-seal components, and in the mass flow of the particles, and also through analysis in the time, frequency and time-frequency domains. This research intends to fill the gap in the literature regarding the identification of the strengths and weaknesses of the signal analysis methods previously described in the characterization of the fluid dynamic behavior in the two main components of an CFB, specifically, when monitored simultaneously under operating conditions. Additionally, the study aims to contribute to a better understanding of the fluid dynamics of the gas-solid flow in small-scale CFBs, especially with wavelet analysis, by obtaining more detailed information on the phenomena that occur in the bed through the different frequency bands of the signalDoutoradoEngenharia QuímicaDoutora em Engenharia QuímicaCAPES88882329706/2019-01[s.n.]Castilho, Guilherme José de, 1983-Andreola, KacianeUtzig, JonathanTusset, Angelo MarceloTannous, KatiaUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSchaffka, Flavia Tramontin Silveira, 199220222022-06-27T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (339 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/6749SCHAFFKA, Flavia Tramontin Silveira. Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido. 2022. 1 recurso online (339 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6749. Acesso em: 26 abr. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1256729porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-05-10T18:43:23Zoai::1256729Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2023-05-10T18:43:23Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido
Analysis of pressure fluctuations signs in the fluid dynamics characterization of a gas-solid circulation fluidized bed
title Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido
spellingShingle Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido
Schaffka, Flavia Tramontin Silveira, 1992
Leito fluidizado
Fluidização
Fluidodinâmica
Flutuação (Física)
Pressão - Flutuação
Fluidized bed
Fluidization
Fluid dynamics
Fluctuation
Pressure - Fluctuations
title_short Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido
title_full Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido
title_fullStr Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido
title_full_unstemmed Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido
title_sort Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido
author Schaffka, Flavia Tramontin Silveira, 1992
author_facet Schaffka, Flavia Tramontin Silveira, 1992
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Castilho, Guilherme José de, 1983-
Andreola, Kaciane
Utzig, Jonathan
Tusset, Angelo Marcelo
Tannous, Katia
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Schaffka, Flavia Tramontin Silveira, 1992
dc.subject.por.fl_str_mv Leito fluidizado
Fluidização
Fluidodinâmica
Flutuação (Física)
Pressão - Flutuação
Fluidized bed
Fluidization
Fluid dynamics
Fluctuation
Pressure - Fluctuations
topic Leito fluidizado
Fluidização
Fluidodinâmica
Flutuação (Física)
Pressão - Flutuação
Fluidized bed
Fluidization
Fluid dynamics
Fluctuation
Pressure - Fluctuations
description Orientadores: Guilherme José de Castilho, Jhon Jairo Ramírez Behainne
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022
2022-06-27T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/6749
SCHAFFKA, Flavia Tramontin Silveira. Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido. 2022. 1 recurso online (339 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6749. Acesso em: 26 abr. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/6749
identifier_str_mv SCHAFFKA, Flavia Tramontin Silveira. Análise de sinais de flutuações de pressão na caracterização fluidodinâmica de um leito fluidizado circulante gás-sólido. 2022. 1 recurso online (339 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/6749. Acesso em: 26 abr. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1256729
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (339 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1797405547375362048

Registros relacionados