Simulação computacional de secador por pulverização usando ANSYS CFX®

Resumo

A secagem de soluções por atomização, nos diversos setores industriais, é amplamente empregada. Entretanto, a otimização do processo, em sua grande maioria, é realizada de modo empírico e implica em certo custo às empresas, além do tempo despendido com testes experimentais. O objetivo do estudo foi observar a variação da temperatura do gás e da fração de massa do vapor de água, e de valores médios do diâmetro das gotas e sua temperatura no secador de pulverização, bem como à medida que a temperatura e o tamanho da água individual diminuem à medida que viajam através do secador de spray dryer. A modelagem e simulação de tais processos de secagem surge como ferramenta no auxílio à otimização, permitindo que diversos parâmetros sejam estudados e variados e, portanto, que a influência de cada um desses parâmetros no sistema seja estimada. Sua principal vantagem é a possibilidade de aperfeiçoar processos, gerando uma economia de custos e melhoria da qualidade dos produtos. Esta ferramenta tem sido muito empregada em estudos que investigam o efeito do escoamento de ar no interior de spray dryers. Desta forma, para compreender como é feita a simulação em CFD, utilizou-se uma malha pronta de um modelo de um secador por pulverização, e a partir dos dados fornecidos realizou-se uma simulação por meio do software ANSYS CFX versão 18.1. Os resultados da simulação foram promissores, sendo comparados para levar a um melhor entendimento da operação do secador por spray.