DSpace/Manakin Repository

Reator cilíndrico-elíptico de leito fixo. Avaliações fenomenológica e geométrica transientes.

Mostrar registro simples

dc.creator.ID SILVA, R. M. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/7509287419389772 pt_BR
dc.contributor.advisor1 LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.
dc.contributor.advisor1ID LIMA, A. G. B. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/4527387699298544 pt_BR
dc.contributor.referee1 VIEIRA, Fernando Fernandes.
dc.contributor.referee2 OLIVEIRA , Laércio Gomes de.
dc.contributor.referee3 ANDRADE , Tony Herbert Freire de.
dc.contributor.referee4 FARIAS NETO, Severino Rodrigues de.
dc.description.resumo Reatores tubulares de leito fixo são equipamentos utilizados amplamente na indústria, em operações como absorção, adsorção, catalisação de reações químicas altamente endotérmicas ou exotérmicas, entre outras, com o intuito de gerar produtos de valor comercial altamente agregado. Sua concepção consta de um arranjo de partículas porosas estabelecido de forma fixa ao longo de seu leito, por onde faz-se escoar um fluido (ou combinação de mais de um), o qual percola o arranjo de partículas do leito realizando as trocas necessárias de calor e massa entre as espécies fluida e sólida (partículas) envolvidas. Seu projeto geralmente é marcado por dificuldades de pleno conhecimento da natureza de parâmetros térmicos e as pesquisas limitam-se, muitas vezes, na convencional geometria cilíndrico - circular e operação em regime permanente, com propriedades termofísicas constantes em todo o domínio, além da abordagem uni ou bidimensional. Nesse sentido, este trabalho estudou a transferência de calor tridimensional transiente num reator cilíndrico-elíptico de leito fixo via simulação numérica através do método de volumes finitos, com propriedades termofísicas variáveis, um perfil curvilíneo de temperatura na entrada do reator e um modelo de porosidade variável com a posição do leito. Os resultados atestam que: 1) variando-se a razão de aspecto geométrica (L2/L1) praticamente não se altera as condições operacionais do reator; 2) Na medida em que se aumenta a velocidade do ar na entrada, mais rápido se alcança o regime permanente; 3) Um perfil de temperatura variável com a posição na entrada do reator, comparado com um perfil plano de mesma temperatura média altera bastante o campo de temperatura do reator; 4) Um perfil de porosidade constante obtido da média do perfil de porosidade variável não altera significativamente a distribuição de temperatura; 5) Com um termo de reação química de 1ª ordem na modelagem, o campo de temperatura só experimenta mudanças significativas à altas concentrações de reagentes ou com o aumento da temperatura dos reagentes na entrada do reator. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia pt_BR
dc.title Reator cilíndrico-elíptico de leito fixo. Avaliações fenomenológica e geométrica transientes. pt_BR
dc.date.issued 2018-08-31
dc.description.abstract Fixed bed tubular reactors are widely used equipment in the industry, in operations such as absorption, adsorption, catalysis of highly endothermic or exothermic chemical reactions, among others, in order to generate products of highly aggregated commercial value. Its conception consists of an arrangement of porous particles established in a fixed manner along its bed, where a fluid (or combination of more than one) is drawn, which percolates the arrangement of particles of the bed by performing the necessary exchanges of heat and mass between the fluid and solid species (particles) involved. Its design is usually marked by difficulties in the knowledge of the nature of thermal parameters, and research are often limited to conventional cylindrical-circular geometry and steady-state operation, with constant thermophysical properties throughout the domain, as well as the uni or two-dimensional approach. In this sense, this work studied the transient three-dimensional heat transfer in a fixed-bed cylindrical-elliptical reactor by numerical simulation using the finite volume method, with variable thermophysical properties, a curvilinear temperature profile at the reactor inlet and a variable porosity model with the position of the bed. The results confirm that: 1) By varying the geometric aspect ratio (L2/L1) practically does not change the operational conditions of the reactor; 2) As the velocity of air at the reactor inlet increases, the faster the permanent regime is reached; 3) A variable temperature profile with the position at the reactor inlet, compared to a flat profile of the same average temperature, greatly changes the temperature field of the reactor; 4) A constant porosity profile obtained from the mean of the variable porosity profile does not significantly alter the temperature distribution; 5) With a first-order chemical reaction term in the modeling, the temperature field only undergoes significant changes at high reagent concentrations or with increasing reagent temperature at the reactor inlet. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7127
dc.date.accessioned 2019-09-19T10:05:57Z
dc.date.available 2019-09-19
dc.date.available 2019-09-19T10:05:57Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Transferência de Calor pt_BR
dc.subject Meio-Poroso pt_BR
dc.subject Cilindro-Elíptico pt_BR
dc.subject Transiente pt_BR
dc.subject Perfil Curvilíneo pt_BR
dc.subject Porosidade Variável pt_BR
dc.subject Heat Transfer pt_BR
dc.subject Porous Media pt_BR
dc.subject Cylinder-Elliptic pt_BR
dc.subject Transient pt_BR
dc.subject Curvilinear Profile pt_BR
dc.subject Variable Porosity pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator SILVA, Rodrigo Moura da.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Cylindrical-elliptical fixed bed reactor. Transient phenomenological and geometric evaluations. pt_BR
dc.description.sponsorship Capes pt_BR
dc.identifier.citation SILVA, R. M. da. Reator cilíndrico-elíptico de leito fixo. Avaliações fenomenológica e geométrica transientes. 2018. 169 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7127 pt_BR


Arquivos deste item

Este item aparece na(s) seguinte(s) coleção(s)

Mostrar registro simples

Buscar DSpace


Busca avançada

Navegar

Minha conta