Estudo numérico do escoamento axissimétrico turbulento com giro induzido axialmente visando a separação gás-líquido

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Cabral, Rodrigo Vidal
Orientador(a): Rocha, André Damiani
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122527&midiaext=79981
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Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisEstudo numérico do escoamento axissimétrico turbulento com giro induzido axialmente visando a separação gás-líquido2021-12-22Rocha, André DamianiCabral, Rodrigo VidalUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFABCporESCOAMENTO COM GIRODINÂMICA DOS FLUIDOS COMPUTACIONALSEPARADOR CICLÔNICO DE ENTRADA AXIALSWIRLING FLOWCOMPUTATIONAL FLUID DYNAMICSAXIAL INLET CYCLONIC SEPARATORPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - UFABCCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorO escoamento com giro está presente em diferentes aplicações de engenharia como, por exemplo, câmaras de combustão, separadores ciclônicos, intensificadores para troca de calor e turbomáquinas. Os separadores ciclônicos são essenciais na indústria de óleo e gás, sendo utilizados tanto nas linhas principais de produção quanto no tratamento da água residual do processo para descarte. Recentemente, o ciclone de entrada axial tem tido preferência diante do ciclone de entrada tangencial por ser mais compacto. Os fenômenos presentes no escoamento com giro de um hidrociclone de entrada axial é objeto de investigação desta dissertação de mestrado. A partir de um modelo numérico transiente, tridimensional e axissimétrico, o escoamento monofásico turbulento com giro foi analisado utilizando o software comercial Ansys® Fluent. O domínio de estudo envolve a cauda e o tubo cilíndrico. Os campos de velocidade axial, radial e tangencial, o decaimento do número de giro, o campo de pressão, bem como as grandezas turbulentas, foram avaliados para diferentes ângulos de deflexão (45°, 63° e 72°) a fim de melhor compreender os fenômenos físicos. Para estimar o comprimento da região de separação, a trajetória de uma única partícula de gás foi obtida através do modelo Euler-Lagrange, variando a massa específica do gás (CH4, H2S e CO2) e o diâmetro da partícula (100µm e 1000µm). O estudo mostrou regiões de recirculação à jusante da cauda, onde as velocidades são negativas próximo ao eixo central do tubo. A velocidade radial é significativa somente na região da cauda e praticamente desprezível nas demais regiões. A velocidade tangencial é alta na entrada do tubo e amortecida ao longo do escoamento devido ao efeito viscoso. Esse comportamento é muito bem quantificado pela determinação do número de giro e o estudo mostra que o decaimento é aproximadamente exponencial. O estudo da partícula mostra que partículas maiores são mais fáceis de segregar e o comprimento de separação deve ser menor do que 1 m.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122527&midiaext=79981http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122527&midiaext=79981/index.php?codigo_sophia=122527&midiaext=79982application/pdfapplication/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-15T21:58:19Zoai:BDTD:122527Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-07-05T11:33:24Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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