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dc.creatorAzevedo, Claudia Gonçalves de
dc.date.accessioned2016-06-22T18:41:37Z-
dc.date.available2009-10-07
dc.date.available2016-06-22T18:41:37Z-
dc.date.issued2009-03-06
dc.identifier.citationAZEVEDO, Claudia Gonçalves de. Simulação da operação de sedimentadores contínuos. 2009. 229 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15125-
dc.description.abstractSettlers are equipments for solid-liquid separation that are very often used in chemical industries, wastewater treatment, and ore beneficiating industries to discarding or for the exploitation of powder solids. The more detailed study of phenomena involving solid-liquid separation is of fundamental importance in the design and evaluation of sediment and continuous filters. The processes of solid-liquid separation such as sedimentation of solid particles in aqueous media, can be modeled by the Mixture s Theory of Continuum Mechanics, using the continuity and momentum equations for the constituents of the mixture, and the incorporation of appropriate constitutive equations. Such constitutive equations for the pressure in solids and permeability of porous media must be obtained empirically and are essential in assessing the degree of freedom of the system so that the model can be resolved. In this work a mathematical model was developed for the phenomenon of continuous sedimentation, from the combination of the intrinsic principles to a phenomenological approach physically consistent, with mathematical concepts used to solve the problem of sedimentation, employing methods of numerical resolution which simplified considerably the complexity of the problem, eliminating the need of resolution by regions of mobile border and jump conditions. Numerical simulations for the continuous sedimentation are of great importance in the design of sediment, thus, have been realized simulation of the model proposed in this work and the simulation of a model presented in the literature. The methodology to the spatial discretization MUSCL of second-order was applied to partial differential equations an approach with the Method of Lines (MOL), determining a set of differential-algebraic equations. The resolution of the mathematical models of continuous sedimentation in transient regime was performed with the Software Scilab® by using the computational package DASSL. For the resolution of the models in the steady state the concentrations profiles concentration result in a solution of initial value problem, whose numerical resolution was performed with code LSODAR belonging the package ODEPACK, in a variant that finds the roots of a set of functions to the time integrating the system differential. The results of the numerical simulations showed that the mixed hyperbolicparabolic model presented describes qualitatively the physical phenomenon in all its domain, without the necessity of the use of jump conditions on the mobile borders.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectSeparação sólido-líquidopor
dc.subjectSedimentação contínuapor
dc.subjectModelagempor
dc.subjectSimulaçãopor
dc.subjectSolid-liquid separationeng
dc.subjectContinuous sedimentationeng
dc.subjectModelingeng
dc.subjectSimulationeng
dc.subjectSeparação (Tecnologia)por
dc.titleSimulação da operação de sedimentadores contínuospor
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor-co1Lopes, Luís Cláudio Oliveira
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797749Y8por
dc.contributor.advisor1Damasceno, João Jorge Ribeiro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780258E5por
dc.contributor.referee1Murata, Valeria Viana
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780730Z9por
dc.contributor.referee2Cardoso, Vicelma Luiz
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787074J7por
dc.contributor.referee3Arouca, Fábio de Oliveira
dc.contributor.referee3Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4189392Y6por
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4177951E0por
dc.description.degreenameMestre em Engenharia Químicapor
dc.description.resumoSedimentadores são equipamentos que promovem a separação entre sólido e líquido, muito utilizados em indústrias químicas, indústrias de beneficiamento de minério, seja para o descarte ou para o aproveitamento do sólido e em estações de tratamento de água e efluentes. O estudo cada vez mais detalhado dos fenômenos que envolvem a separação sólido-líquido é de fundamental importância no projeto e avaliação de sedimentadores e filtros contínuos. Os processos de separação sólido-líquido, tais como sedimentação de partículas sólidas em meios aquosos, podem ser modelados através da introdução da Teoria das Misturas da Mecânica do Contínuo, com o uso das equações da continuidade e do movimento para os constituintes da mistura, além da incorporação de equações constitutivas apropriadas. Tais equações constitutivas relativas à pressão nos sólidos e permeabilidade do meio poroso devem ser obtidas empiricamente e são indispensáveis na avaliação do grau de liberdade do sistema para que equacionamento possa ser resolvido. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo matemático para o fenômeno da sedimentação contínua, a partir da combinação de princípios intrínsecos de uma abordagem fenomenológica consistente fisicamente, com conceitos matemáticos utilizados para a resolução do problema da sedimentação, empregando métodos de resolução numérica que simplificaram consideravelmente a complexidade do problema, eliminando a necessidade da resolução por regiões de fronteiras móveis e condições de salto. Simulações numéricas para a sedimentação contínua são de grande importância no projeto de sedimentadores, e sendo assim, foram realizadas simulações do modelo proposto no presente trabalho, bem como a simulação de um modelo apresentado na literatura. A metodologia de discretização espacial MUSCL de segunda ordem foi aplicada às equações diferenciais parciais numa abordagem com o método das linhas (MOL), determinando-se um conjunto de equações algébrico-diferenciais. A resolução dos modelos matemáticos de sedimentação contínua em regime transiente foi realizada com o Software Scilab® empregando-se o pacote computacional DASSL. Para a resolução dos modelos no estado estacionário os perfis de concentração resultam na solução de um problema de valor inicial, cuja resolução numérica foi realizada com o código LSODAR pertencente ao pacote ODEPACK, em uma variante que encontra as raízes de um conjunto de funções ao tempo que integra o sistema diferencial. Os resultados das simulações numéricas mostraram que o modelo misto hiperbólico-parabólico apresentado descreve qualitativamente o fenômeno físico em todo o seu domínio, sem que haja a necessidade do uso de condições de salto nas fronteiras móveis.por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.departmentEngenhariaspor
dc.publisher.initialsUFUpor
dc.orcid.putcode81756903-
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