Estudo experimental e numérico de um alimentador venturi aplicado ao transporte pneumático de sólidos/ Experimental and numerical study of a venturi feeder applied to the pneumatic transport of solids

Paula Giarolla Silveira, Jefferson Luiz Gomes Corrêa, Roney Alves da Rocha, Irineu Petri Júnior, Gustavo Pathelly Damasceno Gustavo Pathelly Damasceno, João Renato de Jesus Junqueira João Renato de Jesus Junqueira, Leandro Levate Macedo, Cíntia da Silva Araújo

Abstract


 O alimentador Venturi tem seu funcionamento baseado no efeito Venturi, que consiste na sucção de sólidos, causada pela diferença de pressão entre ambiente externo e o interior do equipamento. Tendo em vista a importância deste dispositivo para a indústria, faz-se necessário compreender o comportamento do escoamento gás-sólido no seu interior. O estudo experimental de diferentes configurações geométricas e vazões mássicas, geralmente requer muito recurso financeiro e não apresenta alto nível de detalhamento. Diante disso, técnicas numéricas, tais como, a dinâmica dos fluidos computacional, conhecida como CFD (Computational Fluid Dynamics) têm sido amplamente utilizadas a fim de prever melhores condições de operação e configurações geométricas ótimas para o melhor escoamento sólido-gás no seu interior. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo a avaliação do ângulo de divergência em um alimentador Venturi utilizando as ferramentas CFD. O fluxo de escoamento do ar e os campos de velocidade foram determinados pelo pacote comercial Ansys CFX®. Nas simulações foi considerado uma distribuição uniforme da velocidade do gás na alimentação e ausência de sólidos particulados. Na seção de alimentação das partículas foi definido uma velocidade de entrada de 0.0055346 m/s. Os resultados mostraram que os perfis de velocidade da fase gasosa, simulados e experimentais, tiveram boa concordância entre eles, validando a técnica computacional aplicada. Fluxo reverso foi observado na metade superior do tubo à jusante do Venturi. Ao avaliar a influência do ângulo no canal divergente, foi possível inferir que ao aumentar o ângulo de divergência o refluxo de partículas no alimentador diminuía. Para que este refluxo de ar deixasse de existir seria necessário um comprimento muito grande para o canal. Nesse contexto, o uso da CFD se mostrou útil para compreender o escoamento no interior do alimentador Venturi à vários ângulos de divergência, garantindo assim uma melhora na operação do mesmo.


Keywords


Fluidodinâmica computacional, Ansys CFX, escoamento sólido-fluido.

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DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv6n11-285

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