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Escoamento gravitacional de grãos em tubos estreitos: determinação numérica de plugues granulares

Processo: 19/10989-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2019
Vigência (Término): 30 de junho de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Erick de Moraes Franklin
Beneficiário:Gabriel Teodoro Adriano
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Mecânica dos fluidos

Resumo

Escoamentos gravitacionais de grãos em tubos são encontrados em diversas atividades industriais. Alguns exemplos são as indústrias farmacêutica, de mineração e alimentar. Quando a razão de diâmetros entre o tubo e os grãos é da ordem de 10, e quando os grãos possuem diâmetro da ordem de 0,1mm, é comum o aparecimento de ondas de densidade, caracterizadas pela presença de regiões de alta concentração de grãos (plugues granulares) e de baixa concentração de grãos (bolhas de ar). Para esta Iniciação Científica, propõe-se a realização simulações numéricas da formação de plugues granulares. Para tanto, escoamentos gravitacionais de grãos no interior de tubos de vidro serão simulados com a metodologia CFD-DEM (computational fluid dynamics - discrete elemento method), que calcula o escoamento em uma malha Euleriana e calcula o a dinâmica de cada grão individual de forma Lagrangeana com as equações de quantidade de movimento linear e angular. Destas simulações, os comprimentos de onda e a celeridade dos plugues serão determinados.