Uma avaliação de efeitos não-locais sobre o comportamento efetivo sub-malha de escoamentos gás-sólido fluidizados

Resumo

Simulações de Grandes Escalas (SGE) de escoamentos gás-sólido fluidizados requerem fechamentos sub-malha (ou de meso-escala) para recuperar efeitos filtrados pelas malhas numéricas grosseiras que são aplicadas. Modelos de fechamento sub-malha baseados em resultados de simulações altamente resolvidas com modelagem microscópica de dois fluidos têm sido obtidos, assumindo-se que parâmetros filtrados locais independem da topologia do escoamento. Resultados recentes de simulações altamente resolvidas de suspensões gás-sólido, contudo, sugerem que há efeitos significativos do escoamento externo sobre parâmetros filtrados sub-malha (aqui denominados efeitos não-locais). Neste projeto propõe-se estudar o impacto destes efeitos sobre diferentes parâmetros filtrados, estabelecendo-se sua relevância com vistas a futuras proposições de novos modelos sub-malha. Os estudos serão realizados a partir de resultados de simulações altamente resolvidas com modelagem microscópica de dois fluidos. As simulações serão realizadas com o código aberto MFIX, para particulado típico de craqueamento catalítico de petróleo, sob números de Reynolds e concentrações de sólido médios no domínio cobrindo topologias de escoamento gás-sólido desde leitos fluidizados rápidos diluídos até leitos borbulhantes de alta densidade. (AU)