Modelagem Sub-Malha de Escoamentos Gás-Sólido

Reatores multifásicos são onipresentes, com grande aplicação em indústrias como as de geração de energia e do petróleo. Muitos destes reatores envolvem escoamentos gás-sólido extremamente complexos, que além de multifásicos são altamente heterogêneos, turbulentos, reativos e multi-escalas. Todas as escalas do escoamento (e.g. tempo de duração e tamanho de clusters de particulado e de estruturas turbulentas) interagem intensamente entre si, afetando imensamente todos os processos de transporte de massa e energia, e taxas de reação química. Estas características impõem modelos matemáticos refinados, fortemente baseados em CFD. As atuais capacidades de processamento computacional (e mesmo aquelas em futuro previsível) estão muito aquém de permitir a solução de todas as escalas dos escoamentos, então realiza-se simulações de grandes escalas (SGE) em malhas numéricas grosseiras. SGE requer modelos sub-malha para recuperar informações filtradas. Estes podem ser obtidos de simulações sub-malha (SSM) em domínios reduzidos sob condições de contorno apropriadas. Há aqui vários desafios a superar, como a formulação de modelos termodinâmicos granulares, reológicos e de arrasto apropriados para a micro-escala dos escoamentos, e as dificuldades impostas pela falta de separação de escalas que caracteriza os escoamentos granulares. A pesquisa atual no NETeF concentra-se nestes aspectos.

Responsáveis: Profs. Fernando Milioli e Christian Léa Coelho da Costa Milioli