Modelagem e simulação para transferência de oxigênio em aeração forçada por bolhas utilizando os métodos MAC e Crank-Nicolson (2013)
- Authors:
- Autor USP: FALANCA, NAYARA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- Subjects: AERAÇÃO; MATLAB
- Language: Português
- Abstract: A aeração artificial em meio líquido visa suprir a baixa concentração de oxigênio dissolvido em ambientes deficientes deste, sendo um processo comumente aplicado na área de tratamento de efluentes por processos aeróbios. Uma forma de produzir aeração artificial é através de difusores submersos no fundo de um tanque com formação de bolhas, que ascendem e transferem seu oxigênio ao longo da coluna d'água. Para simular e melhor entender este processo e sua fluidodinâmica, um modelo inicial simplificado foi proposto, baseado em conceitos teóricos e equações que representem o fenômeno, como a de dispersão de bolhas, velocidades médias e concentração de oxigênio dissolvido. Foi considerado para realização dos cálculos um tanque retangular, com entrada de água a esquerda e saída de água a direita, com superfície sólida ao fundo e superfície livre acima, em contato com o ar. As equações de transporte de massa foram discretizadas no tempo, utilizando a técnica de Crank- Nicolson e no espaço segundo metodologia de diferenças centrais, solucionadas posteriormente por meio de técnicas iterativas do tipo Gauss-Seidel. As equações de transporte de quantidade de movimento foram resolvidas com o método MAC, explícito nas velocidades do fluido e implícito na pressão, para fornecer o campo de velocidade e pressão. A equação de que fornece o perfil de espalhamento das bolhas foi tomada como uma Equação Gaussiana de dispersão bidimensional. A implementação computacional necessária para aplicação das abordagens foi no ambiente de programação MATLAB. O método MAC e a técnica Crank-Nicolson apresentaram resultados satisfatórios para simulações rápidas e noção do comportamento do fluido e da concentração de oxigênio dissolvido
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2013
- Data da defesa: 21.10.2013
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ABNT
FALANCA, Nayara; CORRÊA, Nivaldo Aparecido. Modelagem e simulação para transferência de oxigênio em aeração forçada por bolhas utilizando os métodos MAC e Crank-Nicolson. 2013.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2013. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27082014-111536/pt-br.php >. -
APA
Falanca, N., & Corrêa, N. A. (2013). Modelagem e simulação para transferência de oxigênio em aeração forçada por bolhas utilizando os métodos MAC e Crank-Nicolson. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27082014-111536/pt-br.php -
NLM
Falanca N, Corrêa NA. Modelagem e simulação para transferência de oxigênio em aeração forçada por bolhas utilizando os métodos MAC e Crank-Nicolson [Internet]. 2013 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27082014-111536/pt-br.php -
Vancouver
Falanca N, Corrêa NA. Modelagem e simulação para transferência de oxigênio em aeração forçada por bolhas utilizando os métodos MAC e Crank-Nicolson [Internet]. 2013 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27082014-111536/pt-br.php
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