Estudo da transferência de calor entre caroço de açaí e gás : uso de malhas conformes e não-conformes

Abstract

O cenário energético mundial encontra-se em uma fase de busca por novas fontes de energia voltadas para a sustentabilidade e aprimoramento das fontes renováveis existentes, sendo a biomassa o foco deste trabalho. O presente trabalho de conclusão de curso aborda a análise computacional fluidodinâmica (CFD) da etapa de aquecimento do caroço de açaí, com foco na transferência de calor entre o caroço de açaí e o gás com a utilização de malhas conformes e não-conformes, objetivando a comparação entre ambos os casos. Através da realização do estudo sobre simulações envolvendo transferência de calor em casos com diferentes tipos de arranjo de estruturas e pontos de contato e seus respectivos resultados é escolhida a estrutura cúbica de face centrada com pontos de contato de pontes como foco da simulação deste trabalho. Para a construção da geometria e suas respectivas zonas de contorno e suas malhas foi utilizado o software denominado Gambit® e para a posterior resolução do escoamento, pós-processamento e obtenção dos resultados dos casos construídos foi usado o software Fluent®. Na etapa de processamento dos casos, o modelo de viscosidade escolhido foi o k-ε. Além do estudo e análises realizadas nos sofwtares, realizou-se o estudo de escoamento de fluidos e de transferência de calor através das equações matemáticas existentes para tais, de modo a facilitar a compreensão da análise computacional. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The world energy scenario is in a search phase for new sources of energy focused on sustainability and improvement of existing renewable sources, biomass being the focus of this work. The present monography discusses the computational fluid dynamics (CFD) analyss of gasification of the drying step in the fluidized bed of acai’s core, focused on heat transfer between the acai’s core and gas with the use of conformal mesh and nonconformal mesh, in order to compare both cases. By thoroughly study of simulations involving heat transfer in cases with different types of packing structure and contact points and their results is chosen the face center cubic packing form with bridges contact point focused on the simulation of this work. For the construction of the geometry and their boundary areas and its meshes was used software called Gambit® and the subsequent Resolution of flow, post-processing and obtaining the results of cases constructed FLUENT® software was used. In the processing step the selected viscosity model was the k-ε. In addition to the study and analysis performed in sofwtares, the study was carried out fluid flow and heat transfer through existing mathematical equations for such so as to facilitate understanding of the computational analysis.