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
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv6n11-285Keywords:
Fluidodinâmica computacional, Ansys CFX, escoamento sólido-fluido.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.
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