Modelagem multifasica Euleriana-Euleriana para simulação numerica de ciclones

Neste trabalho e apresentado o codigo computacional CYCLO, programa desenvolvido especificamente para predizer o escoamento multifasico em ciclones. Os ciclones sao equipamentos utilizados na industria, principalmente, para a separacao de material particulado de correntes gasosas. Desde o inicio da industrializacao ate a atualidade, os ciclones sao investigados cientificamente na tentativa de elucidar o real funcionamento deste complexo sistema de escoamento que ocorre no interior destes equipamentos. Com o avanco computacional, as modernas tecnicas da fluidodinâmica computacional (CFD), tem se mostrado capaz de auxiliar nas investigacoes cientificas sobre os ciclones. O codigo CYCLO, e um destes programas baseado nas tecnicas da fluidodinâmica computacional (CFD). Consiste de um modelo multifasico num referencial euleriano, e composto de equacoes diferenciais parciais que sao resolvidas numericamente atraves da aplicacao do metodo dos volumes finitos, com acoplamento pressao-velocidade e malha numerica deslocada. A hipotese de simetria no eixo e assumida, tornando possivel a utilizacao de um modelo 3DSimetrico em coordenadas cilindricas. O codigo CYCLO torna possivel a utilizacao de ate tres fases solidas, cada uma caracterizada por seu tamanho de particula, massa especifica e fracao volumetrica. O escoamento da fase solida e considerado inviscido e a transferencia de quantidade de movimento interfase predito pela adocao de um modelo de forca de arraste. Para representar o comportamento anisotropico dos tensores de Reynolds na fase gasosa, e utilizado um modelo de turbulencia hibrido composto por uma combinacao do modelo k-e padrao para os componentes radiais e axiais do tensor de Reynolds, e, para os componentes tangenciais por intermedio da teoria do comprimento de mistura de Prandtl. Os objetivos deste trabalho vao desde a verificacao e validacao do codigo CYCLO com seu modelo multifasico euleriano-euleriano e todas suas hipoteses simplificadoras, ate a apresentacao de aplicacoes praticas do uso das tecnicas de CFD. Para a verificacao e validacao do codigo, os resultados obtidos numericamente sao comparados com valores experimentais para o escoamento monofasico e para o escoamento multifasico. Como exemplo de aplicacao pratica das tecnicas de CFD, e apresentado a utilizacao do codigo na analise e projeto de ciclones industriais Abstract