Avaliação de desempenho e simulação em CFD de Lavador Venturi Industrial.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Biazi, Murilo Cesar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: CFD Computational Fluid Dynamics; CFD fluidodinâmica computacional; Eficiência dos particulados; Gas cleaning; Limpeza dos gases; Particle collection efficiency; Perda de carga; Pressure drop; Venturi Scrubber
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-05092022-102107/

O volume total de emissão de particulados produzidos a serem tratados, aumenta cada vez mais enquanto os limites de emissão estipulados vem em constante redução. Portanto, é necessário aprimorar os conhecimentos sobre eficiência de captura nos sistemas de lavagem de gases, avaliando seu comportamento hidrodinâmico. Foi realizada medição de dados operacionais em condição controlada e medição isocinética em condições normais de operação. Os resultados foram comparados com a avaliação dos modelos existentes de desempenho e de perda de carga. Finalmente, avaliou-se o modelo em CFD (fluidodinâmica computacional) para elucidar o comportamento no interior da unidade industrial. Um lavador industrial Venturi não é apenas a parte convergente, garganta e divergente de um Venturi, e sim todo o conjunto, desde a entrada de gases e de água até a parte de captura de gotas em separador ciclônico. A eficiência de coleta das partículas obtida experimentalmente é de 93.2%, ao passo que a eficiência teórica está entre 98,2% e 100%. Isso se explica pelas condições não ideais de operação em unidade industrial do qual os modelos foram incapazes de modelar. A perda de carga total no lavador, dada como o valor da perda de pressão do escoamento entre as seções convergente, garganta e divergente, foi superior no lavador industrial em estudo. Uma vez que a diferença entre a perda de carga somente com ar é muito diferente de quando se tem sistema ar+água, explica-se a diferença entre o perfil de pressão teórica, por simulação e por medição experimental, onde a curva de recuperação de pressão é mais acentuada nos experimentos. As medições experimentais, as elucidações de mecanismos por modelos teóricos e a simulação por CFD para verificação formam um tripé de ferramentas que devem ser utilizadas em conjunto por se tratar de operação industrial. A maioria da literatura trata de experimentos em pilotos com condições controladas, com proposição de modelos teóricos, ou trata de modelagem CFD comparada com a literatura de modelos teóricos. Aqui se apresenta a aplicação das três abordagens.