dc.creator.ID |
TONIN, P. C. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/6557298196355263 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
DANTAS NETO, José. |
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dc.contributor.advisor1 |
SANTOS, José Airton Azevedo dos. |
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dc.contributor.advisor1ID |
DANTAS NETO, J. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1ID |
SANTOS, J. A. A. |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9137226205129315 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1208427854093144 |
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dc.contributor.referee1 |
PAULA, Adalberto Luz de. |
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dc.contributor.referee2 |
EYNG, Eduardo. |
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dc.contributor.referee3 |
AZEVEDO, Carlos Alberto Vieira de |
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dc.contributor.referee4 |
GUERRA, Hugo Orlando Carvallo. |
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dc.description.resumo |
O uso de aguas de baixa qualidade e com elevada presença de sedimentos tem se
tornado frequente na agricultura irrigada e também um grande problema. Para minimizar estes
problemas hidrociclones tern sido cada vez mais empregados nos sistemas de irrigação
pressurizada, pois são fáceis de serem construídos e requerem pouca manutenção. Dentro
deste contexto o objetivo do presente trabalho foi otimizar o desempenho de um hidrociclone
usado na irrigação, ou seja, obter a máxima eficiência de separação dos sedimentos com a
menor queda de pressão. A eficiência e a queda de pressão foram investigadas utilizando-se
de simulações em dinâmica dos fluidos computacional (CFD), presente no pacote
computacional ANSYS® CFX® 13.0. 0 escoamento turbulento e modelado utilizando o
modelo Reynolds Stress Model e o escoamento multifásico e modelado através de uma
abordagem Euleriana. A validação numérica é feita comparando os resultados da simulação
com dados presentes na literatura. Um estudo de correlação investiga a influencia de seis
variáveis geométricas e duas operacionais na eficiência de separação e na queda de pressão do
hidrociclone. São elas: diâmetro de alimentação, diâmetro do tubo do diluído, diâmetro do
orifício de saída da suspensão concentrada, comprimento da parte cilíndrica, comprimento do
tubo do diluído, comprimento do cone e concentração e densidade dos sólidos na alimentação.
O estudo mostra que o diâmetro de alimentação, o diâmetro do tubo do diluído e o diâmetro
do orifício de saída da suspensão concentrada são os parâmetros que mais influenciam no
desempenho do hidrociclone. Com estes três parâmetros, um planejamento experimental com
quinze geometrias diferentes foi realizado e uma geometria ótima foi identificada. A
geometria otimizada proporcionou um aumento de 31,45 % na eficiência de separação e uma
diminuição de 8,87 % na queda de pressão comparado com o hidrociclone base. Com os
resultados obtidos, e possível constatar que a metodologia utilizada permite analisar os
principais parâmetros envolvidos no processo de otimização de hidrociclones ao mesmo
tempo em que permite a identificação de uma geometria que otimize o seu desempenho
dentro da faixa de valores dos parâmetros analisados. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.title |
Otimização computacional de hidrociclone na irrigação pressurizada. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2012-10 |
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dc.description.abstract |
The use of low quality water with high presence of sediments, has become
common in irrigated agriculture and also a big problem. To minimize these problems,
hydrocyclones have been increasingly used in irrigation systems because they are easy to
construct and require low maintenance. Within this context, the objective of this work was
optimize the performance of a hydrocyclone used in irrigation, in other words, obtain
maximum separation efficiency of sediments with lower pressure drop. The efficiency and
drop pressure were investigated using simulations in computational fluid dynamics (CFD) in
this package ANSYS® CFX® 13. The turbulent flow is modeled using the model Reynolds
Stress Model and multiphase flow is modeled using an Eulerian approach. The numerical
validation is done by comparing simulation results with data from the literature. A correlation
study investigates the influence o f six geometrical and two operational variables in separation
efficiency and pressure drop of the hydrocyclone. They are: feeding diameter, tube diameter
of diluted, diameter of the exit orifice of concentrated suspension, length of the cylindrical
part, length o f diluted tube, length of cone and density and concentration of solids in the feed.
The study shows that the diameter of feed, the diameter of diluted tube and diameter of the
exit hole of the concentrated suspension are the parameters that influence the performance of
the hydrocyclone. With these three parameters, an experimental design with fifteen different
geometries was evaluated and an optimal geometry was identified. The optimized geometry
provided a 31,45 % increase in separation efficiency and a reduction of 8,87 % in pressure
drop compared to the base hydrocyclone. With these results, it is possible show that the
methodology used allow to analyze the main parameters involved in the optimization of
hydrocyclones and at the same time allowing the identification o f a geometry that optimize
the performance within the range of parameters. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11574 |
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dc.date.accessioned |
2020-02-06T15:36:45Z |
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dc.date.available |
2020-02-06 |
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dc.date.available |
2020-02-06T15:36:45Z |
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dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
TONIN, Paulo César. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Computational optimization of hydrocyclone in pressurized irrigation. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
TONIN, Paulo César. Otimização computacional de hidrociclone na irrigação pressurizada. 93f. (Tese de Doutorado em Engenharia Agrícola), Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologias e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba – Brasil, 2012. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11574 |
pt_BR |