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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/73601
Type: | TCC |
Title: | Simulação computacional de impelidores aplicados ao processo de produção de poliuretano |
Authors: | Furtado Júnior, Cícero Oberlando de Pinho |
Advisor: | Hiluy Filho, João José |
Keywords: | Mistura;Agitação;Poliuretano;Ansys fluent;Impelidor;Simulação |
Issue Date: | 2023 |
Citation: | FURTADO JÚNIOR, Cícero Oberlando de Pinho. Simulação computacional de impelidores aplicados ao processo de produção de poliuretano. 2023. 89 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | O processo de mistura/agitação apresenta grande importância na indústria pois uma boa mistura é um dos elementos que vai garantir a qualidade do produto final. Além disso, esse processo está presente nas mais variadas áreas, como de alimentos, petroquímica, de polímeros, entre outras. O objetivo deste estudo foi analisar e comparar de forma preliminar a mistura/agitação de um processo de produção de espumas de poliuretano de uma empresa têxtil através de simulação computacional com foco na influência do impelidor. Foram escolhidas 3 classes de espumas (D10, D30 e D40) para análise e foi analisado o segundo processo de mistura; poliol, aditivos e catalisador. Para os desenhos construtivos foi o utilizado o software SolidWorks® e as medidas do tanque e do impelidor foram obtidas na própria empresa. O programa elencado para realizar a simulação foi o Ansys Fluent®, utilizando uma malha mista de elementos tetraédricos e hexaédricos com uma abordagem euleriana e utilizando elementos de volume finito. Para a descrição das fases e da viscosidade turbulenta utilizou-se dos métodos de Mistura e SST respectivamente. Os principais parâmetros dos componentes da mistura foram fração volumétrica, densidade e viscosidade. As variáveis a serem analisadas foram dimensões e tipo do impelidor e velocidade de rotação. Uma vez que o local oferece um bom controle da temperatura, o processo foi considerado isotérmico e efeitos de transferência de massa não foram levados em consideração, o que gerou apenas uma análise mecânica da mistura. Os resultados foram gerados de forma gráfica a fim de demonstrando o perfil de agitação e a distribuição do catalisador na mistura. |
Abstract: | The mixing/agitation process is of great importance in the industry because a good mix is one of the elements that will guarantee the quality of the final product. In addition, this process is present in the most varied areas, such as food, petrochemicals, polymers, among others. The objective of this study was to analyze and compare in a preliminary way the mixing/agitation of a polyurethane foam production process in a textile company through computer simulation focusing on the influence of the impeller. 3 classes of foams (D10, D30 and D40) were chosen for analysis and the second mixing process of the process was analyzed; polyol, additives and catalyst. For the construction drawings, SolidWorks® software was used and the measurements of the tank and impeller were obtained at the company itself. The program chosen to carry out the simulation was Ansys Fluent®, using a mixed mesh of tetrahedral and hexahedral elements with an Eulerian approach and using finite volume elements. For the description of the phases and the turbulent viscosity, the Mixture and SST methods were used respectively. The main parameters of the mixture components were volumetric fraction, density and viscosity. The analyzed variables were dimensions and type of impeller and speed of rotation. Since the location offers good temperature control, so the process is considered isothermal and mass transfer effects were not taken into account, which generated only a mechanical analysis of the mixture. The results were graphically generated in order to demonstrate the agitation profile and the distribution of the catalyst in the mixture. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/73601 |
Appears in Collections: | ENGENHARIA QUÍMICA - Monografias |
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