Modelagem e simulação de recobrimento de partículas em leito fluidizado

• Processo: 14/16302-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 09 de novembro de 2014
• Data de Término da vigência: 15 de novembro de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Ana Silvia Prata
• Beneficiário: Ana Silvia Prata
• Pesquisador visitante: Almerindo Domingues Ferreira
• Instituição do Pesquisador Visitante: Universidade de Coimbra (UC), Portugal
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/04230-5 - Projeto de partículas para o acabamento funcional de têxteis: investigação de técnicas de microencapsulação, AP.JP
• Assunto(s): Filtração Leito fluidificado
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Computational Fluid Dynamics | Leito fluidizado | OpenFOAM | recobrimento | wurster | Recobrimento de partículas

Resumo

No projeto Jovem Pesquisador (2011/04230-5) é proposto o desenvolvimento de novos processos para a confecção de partículas termo-reguladoras, utilizando Phase Change Materials (PCMs). As partículas por si só são inovadoras, mas seus processos de produção têm muito a avançar. Neste contexto, um dos métodos mais incipientes para a produção deste tipos de partículas é o recobrimento em leito fluidizado, e apesar das promissoras vantagens de custos em termos industriais, ainda é necessário fazer um estudo de aumento de escala, desenvolver as partículas de acordo com os diferentes ponto de fusão dos PCMs e dos restritos diâmetros necessários para as diferentes aplicações. O leito fluidizado funciona devido a uma combinação dos fenômenos de transferência de quantidade de movimento, calor e massa. Quando o regime de escoamento está bem estabelecido existe uma homogeneidade nas condições de transferência, e pode-se fazer uso de perfis térmicos e de movimento gerados no leito para propor modificações de operação que permitam, por exemplo, evaporar uma solução a uma menor temperatura, reduzir o tempo de residência no leito ou mesmo alterar a geometria do equipamento. Uma ferramenta extremamente importante para fornecer estes perfis é a Dinâmica de Fluídos Computacional (CFD) e apesar de muitas das licenças disponíveis serem onerosas, existe um código aberto (OpenFOAM) desenvolvido pela OpenCFD Ltd na ESI Group, para solução de problemas que envolvam escoamentos de fluidos incluindo soluções para escoamentos com reações químicas, transferência de calor, dinâmica de sólidos e eletromagnetismo. O código OpenFOAM, de utilização gratuita, tem atraído, recentemente, a atenção de uma vasta comunidade científica internacional, quer ao nível de utilização e validação, bem como no desenvolvimento de novas utilities, e solvers, sendo atualmente objeto de uma intensa atividade de estudo e desenvolvimento. O Prof. Dr. Almerindo Ferreira trabalha há vários anos com o desenvolvimento deste aplicativo para estudos dinâmicos de túneis de vento e economia de energia e durante um prévio contato estabelecido na Universidade de Coimbra (Portugal), vislumbrou-se o desenvolvimento de projetos em colaboração, como forma de expandir ambos os campos de pesquisa. No período de outubro a dezembro deste segundo semestre de 2014, o Prof. Dr. Almerindo Ferreira estará a trabalho no Brasil, sediado, sobretudo na PUCRS e na UFRGS (em Porto Alegre), durante a sua licença sabática, e objetiva-se, através deste projeto, custear as despesas de deslocamento nacional (Porto Alegre - Campinas - Porto Alegre) e estadia, permitindo ao Professor Visitante permanecer em Limeira durante uma semana. No mesmo período em que se pretende trazer o Prof. Almerindo Ferreira, estará na Faculdade de Ciências Aplicadas, o Prof. Dr. Denis Poncelet (Projeto Cátedras Francesas - Faepex/Unicamp), com quem se tem avançado sobre a elaboração de um projeto de Cooperação Bilateral para a implementação de sistemas de controle com base no design da plataforma gráfica Labview. Esta abordagem fortalece a importância do desenvolvimento de ferramentas computacionais para a otimização de processos, fornecendo ferramentas poderosas para a identificação e análise e abre um campo de estudo em melhorias no design de reatores, formulações e qualidade do revestimento. (AU)