Banca de DEFESA: FERNANDO PEREIRA MASCARENHAS

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: FERNANDO PEREIRA MASCARENHAS
DATA: 05/05/2016
HORA: 15:00
LOCAL: Auditório da Faculdade de Engenharia Mecânica/ITEC/UFPA
TÍTULO:

Análise de fluxo em silos de armazenamento usando o método dos elementos discretos.

PALAVRAS-CHAVES:

Silo, Tremonha, Fluxo mássico, Método dos Elementos Discretos.

PÁGINAS: 77
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Mecânica
RESUMO:

As etapas de armazenagem e transferência são importantes no processo de beneficiamento de minérios, trazendo a demanda por tecnologias associadas aos seu controles operacionais. A pesquisa na área de escoamento de granulados se destaca no auxílio de projetos de sistemas de transporte de minério ou na análise de linhas já existentes. Cada vez mais estudos voltados à previsão do escoamento estão sendo utilizados. Uma ferramenta que está sendo cada vez mais utilizada em projetos de fluxo de granulados é o Método dos Elementos Discretos (Discrete Element Method - DEM), que permite a visualização virtual do escoamento do material. Assim, o objetivo deste trabalho é simular o comportamento do escoamento de granulados em silos por meio do Método dos Elementos Discretos utilizando modelo de particulas virtual esférica aumentada. Experimentos em laboratório foram realizados para validação das metodologias teóricas e do modelo DEM desenvolvido. As propriedades de fluxo do caulim foram obtidas em laboratório, e então, o dimensionamento de uma tremonha cônica do silo foi realizado usando as teorias de Jenike e Enstad visando o fluxo mássico. Em seguida, foram realizados testes de escoamento do caulim em silos de acrílico com tremonhas de diferentes configurações para validar a teoria. Após essa etapa teórica e experimental, foi realizada a modelagem e calibração do modelo de partículas para uso do DEM. As partículas foram modeladas como esféricas com diâmetro único e aumentado a fim de diminuir o tempo computacional. O modelo das partículas foi calibrado por meio do ângulo de repouso do material, e após a etapa de calibração, realizou-se a simulação pelo DEM do escoamento de caulim nos silos. Os resultados dos ensaios em laboratórios usando silos de acrílicos apresentaram boa concordância com os resultados teóricos, os quais mostraram que o dimensionamento pela teoria de Jenike é mais conservador que a teoria de Enstad. Os resultados das simulações numéricas via DEM apresentaram boa concordância com os padrões de fluxo obtidos nos experimentos. Assim, o DEM com modelo de partícula esférica aumentada mostrou ser uma ferramenta eficaz para o dimensionamento de equipamentos para armazenamento e escoamento de sólidos, o que pode possibilitar previsão de escoamento em outras geometrias com alta complexidade, evitando gastos desnecessários em implantações ou revisões de projetos de mineração.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1257852 - ALEXANDRE LUIZ AMARANTE MESQUITA
Interno - 1152689 - ANDRE LUIZ AMARANTE MESQUITA
Interno - 2178124 - EDUARDO DE MAGALHAES BRAGA
Externo à Instituição - ROBERTO GALERY