Análise espectral de sinais de flutuação de pressão obtidos da fluidodinâmica computacional de leitos fluidizados

No presente trabalho, foram feitas análises espectrais de sinais de flutuação de pressão obtidos de simulações computacionais de leitos fluidizados. As simulações foram realizadas com o aplicativo ANSYS FLUENT 14.0. O modelo multifásico empregado foi o modelo de dois fluidos (TFM) Euler-granular. As tensões das fases sólidas foram modeladas pela Teoria Cinética dos Escoamentos Granulares (KTGF). Foram simulados dois leitos, um leito bidimensional em regime de fluidização rápida e um leito tridimensional em regimes borbulhante e turbulento, ambos com partículas do grupo B de Geldart. Os sinais de flutuação de pressão gerados nas simulações numéricas foram analisados via densidade espectral de potência. Foram identificados o mínimo período de tempo de simulação para gerar sinais estatisticamente significativos, bem como a mínima frequência de aquisição necessária para o tratamento dos sinais, os quais foram iguais a 32,5 s e 250 Hz, respectivamente. No leito 3D, o regime borbulhante foi caracterizado por picos nas frequências de 1,5 e 2,2 Hz, enquanto o regime de fluidização rápida simulado em 2D foi caracterizado por um pico a uma frequência de 0,12 Hz, o que se acredita estar relacionado com a frequência de movimento dos aglomerados de partículas. Também foi possível verificar a diferença entre os espectros de potência dos regimes borbulhante e turbulento, que são diferenciados pelos picos de frequência. No regime borbulhante foram identificados dois picos de frequência, enquanto no regime turbulento foi identificado apenas um pico.