Instrumentação e controle de um sistema de separação e transporte pneumático de sólidos multiparticulados

• Processo: 16/12854-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2017
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Cristiano Bigonha Tibirica
• Beneficiário: Ozita Borges Salustiano
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Mecânica dos fluidos Automação pneumática Bioenergia Escoamento multifásico Processos de separação Fenômenos de transporte Instrumentação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioenergia | escoamentos multifásicos | Processamento de Materiais Agrícolas | processos de separação | Regimes de Escoamento | transporte pneumático | Mecânica dos Fluidos

Resumo

O processo de transporte e separação pneumática de misturas particuladas é ainda pouco conhecido, apesar do grande potencial de aplicações práticas nos setores industrial e agrícola. Neste sentido, o objetivo deste projeto de pesquisa consiste em realizar um estudo de instrumentação e controle envolvido no transporte aerodinâmico de particulados multicomponentes, tendo em vista o desenvolvimento de um separador pneumático de alto desempenho e baixo consumo energético para produtos agrícolas. Em particular deseja-se estudar e implementar um controlador com redes neurais artificiais para que o sistema de mistura multiparticulado pneumático possa operar num ponto de operação instável, caracterizado pelo fenômeno de saltação. A região de saltação apresenta uma característica positiva para operação de separados particulados pneumáticos, pois nela se tem o menor gradiente de pressão por fricção, implicando num menor gasto energético operacional. Para tanto, uma tubulação horizontal de transporte será utilizada e diversas composições de particulado serão submetidas a diferentes velocidades da fase transportadora. Medidas de variáveis físicas como pressão local, vazões de entradas das fases permitirão caracterizar o escoamento mutifásico e servirão de dados de entrada do controlador o qual irá atuar vazões de entrada de ar e da mistura multiparituclada. Filmagens com câmeras de alta frequência de captura de imagens (>2000fps) e amostragens para determinação da evolução dos perfis granulométricos ao longo da linha de transporte serão feitas para auxiliar a caracterização do escoamento. Os resultados obtidos serão compilados e permitirão a otimização de um modelo de controle capaz de manter a operação do sistema de separação pneumática com o mínimo gasto energético específico (kJ/kg/m) em função da eficiência de separação.