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dc.creatorCarvalho, Leonardo Lima de-
dc.date.accessioned2022-01-25T14:34:14Z-
dc.date.available2022-01-25T14:34:14Z-
dc.date.issued2021-12-13-
dc.identifier.citationCARVALHO, Leonardo Lima de. Estudo da dinâmica de escoamento da unidade Microwave Paddle Dryer. 2021. 81 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.679pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34002-
dc.description.abstractOver the last few years, industrial microwave drying has been developed and is an innovative alternative for decontamination of drill cuttings. The results presented in the literature reveal that this technology has the potential to reduce organic phase contents to levels below 1% by mass. An experimental unit, called Microwave Paddle Dryer (MPD) was developed, which will allow for more effective evaluation of ways to increase process efficiency and reduce equipment dimensions, as well as evaluate the efficiency of introducing mechanized paddles to promote material agitation. As drying tests are in the initial phase, understanding the dynamic behavior is of fundamental importance in equipment modeling and application development. In this context, numerical simulations emerge as an important tool in understanding the phenomena that occur in mixing systems. Thus, this work aimed to apply the Lagrangian methodology in the characterization of the granular flow of the Microwave Paddle Dryer and to study the effect of operational variables: blade rotation velocity, bed height and particle diameter on the dynamics of transport and mixing flow. of the granular material inside the dryer. The chosen material used in this work was soybeans, due to its high sphericity, wide availability and DEM parameters already raised by a vast literature. Calibration of the rolling and static particle-particle and particle-wall friction coefficients was performed. These parameters were evaluated in a CCD (Central Composite Design) and compared with the values obtained experimentally. Through image analysis, the numerical and experimental segregation indices were determined. After the calibration process, several simulations were carried out from another proposed CCD, evaluating the effect of operational variables on the average velocity throughout the bed and in 5 defined regions. Although the calibration was carried out for soybeans, the effect of diameter in the simulations was investigated due to other types of materials that will be used in the future in the dryer. The results showed that the speed of rotation of the blades and the particle diameter had the greatest influences on the response. The average velocity of the particles had little influence on the bed height, showing similarities with previous works in paddle equipment. It was identified that the feeding region presented a stagnation zone because it does not have paddles to carry out the agitation and because of the end wall effect. The Lagrangian methodology proved to be a promising tool for the analysis of dryer flow.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.description.sponsorshipPetrobrás - Petróleo Brasileiro S.Apt_BR
dc.description.sponsorshipUFU - Universidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectEquipamento Paddlept_BR
dc.subjectPaddle equipmentpt_BR
dc.subjectAbordagem Lagrangeanapt_BR
dc.subjectLagrangian approachpt_BR
dc.subjectVelocidade Médiapt_BR
dc.subjectaverage velocitypt_BR
dc.subjectPCCpt_BR
dc.subjectCCDpt_BR
dc.titleEstudo da dinâmica de escoamento da unidade Microwave Paddle Dryerpt_BR
dc.title.alternativeStudy of the flow process of the Microwave Paddle Dryer unitpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Ataíde, Carlos Henrique-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1181660568548980pt_BR
dc.contributor.advisor1Pereira, Marina Seixas-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0409018782080551pt_BR
dc.contributor.referee1Duarte, Cláudio Roberto-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8399881058983357pt_BR
dc.contributor.referee2Barrozo, Marcos Antonio de Souza-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7024983341494297pt_BR
dc.contributor.referee3Béttega, Rodrigo-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1379682125857376pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1049703599229840pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoA secagem industrial por micro-ondas vem sendo desenvolvida e se mostra uma alternativa inovadora para a descontaminação de cascalhos de perfuração. Os resultados apresentados na literatura revelam que esta tecnologia tem potencial para reduzir os teores de fase orgânica a níveis abaixo de 1% em massa. Foi desenvolvido uma unidade experimental, denominada Microwave Paddle Dryer (MPD), que permitirá avaliar de forma mais efetiva modos de aumentar a eficiência do processo e reduzir dimensões do equipamento, assim como avaliar a eficiência da introdução de pás mecanizadas para promover agitação do material. O entendimento do comportamento dinâmico é de fundamental importância no desenvolvimento de aplicações. As simulações numéricas despontam como uma ferramenta importante na compreensão dos fenômenos que ocorrem em sistemas de mistura. Assim, este trabalho teve como objetivo aplicar a metodologia Lagrangeana na caracterização do escoamento granular do secador Microwave Paddle Dryer e estudar o efeito das variáveis operacionais velocidade de rotação das pás, altura do leito e diâmetro das partículas na dinâmica de transporte e mistura do material granular no interior do secador. O material utilizado foi grãos de soja, devido à sua alta esfericidade, à grande disponibilidade e aos parâmetros DEM já levantados pela literatura. Realizou-se a calibração dos coeficientes de atrito de rolamento e estático partícula-partícula e partícula-parede para a soja. Estes parâmetros foram avaliados em um PCC e comparados com os valores obtidos experimentalmente. Através de análise de imagem, os índices de segregação numéricos e experimentais foram determinados. Após o processo de calibração, foram realizadas diversas simulações a partir de outro PCC proposto avaliando o efeito das variáveis operacionais na velocidade média em todo o leito e em 5 regiões definidas. Apesar da calibração ter sido realizada para a soja, foi investigado o efeito do diâmetro nas simulações devido a outros tipos de materiais que serão utilizados futuramente no secador. Os resultados evidenciaram que a velocidade de rotação das pás e o diâmetro da partícula apresentaram as maiores influências na resposta. A velocidade média das partículas apresentou pouca influência à altura do leito, apresentando similaridades com trabalhos anteriores em equipamentos tipo paddle. Foi identificado que a região de alimentação apresentou zona de estagnação por não possuir pás para realizar a agitação e pelo efeito de parede terminal. A metodologia Lagrangeana mostrou-se uma ferramenta promissora para a análise de escoamento do secador.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.sizeorduration81pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.679pt_BR
dc.orcid.putcode107038713-
dc.crossref.doibatchid1835ffa8-583e-43fd-b5bd-10dabdae6d7c-
dc.subject.autorizadoEngenharia quimicapt_BR
dc.subject.autorizadoPoços de Petróleo - Perfuraçãopt_BR
dc.subject.autorizadoProcessos Químicospt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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