SIMULAÇÃO EM CFD DA SUSPENSÃO DE SÓLIDOS EM UM TANQUE MECANICAMENTE AGITADO

Abstract

RESUMO – O processo de suspensão sólido-líquido em tanques mecanicamente agitados é largamente empregado em diversos setores industriais. Apesar da sua grande aplicação, ainda existe uma carência de informações a respeito dos fenômenos físicos envolvidos durante a suspensão de partículas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o escoamento e a distribuição de partículas sólidas em um tanque agitado de tampo torisférico com impelidor de pás inclinadas em 45°. Para isto, simulações numéricas em CFD foram realizadas, empregando-se a abordagem Euleriana Granular. Para avaliação do fenômeno de turbulência no escoamento, foi aplicado o modelo k-ω SST-CC e, para a descrição da rotação do impelidor, o modelo MRF (Multiple Reference Frame) foi adotado. As simulações foram realizadas em diferentes velocidades de rotação do impelidor, 500, 850 e 1200 rpm, com o intuito de avaliar o seu efeito sobre a fração volumétrica, velocidade e altura da nuvem de sólidos do sistema. Os resultados obtidos mostraram que as velocidades de 500 rpm e 850 rpm proporcionaram regiões de acúmulo de sólidos para a geometria proposta para o tanque agitado, enquanto que a rotação de 1200 rpm promoveu uma distribuição de sólidos mais homogênea, com altura da nuvem de sólidos mantida acima de 90% do nível do líquido.