-The hydrocyclone is a centrifugal separator that has been used for over 50 years in the chemical processing and mining industries. In irrigated agriculture in Brazil it is not used as often. One reason for this is the poor understanding by designers of the complex phenomena involved in the internal flow of the hydrocyclone, and the lack of knowledge of new computational tools available on the market. This study evaluates the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) as a potential tool to be used in the design and optimisation of hydrocyclones used in irrigated agriculture. A 50 mm Rietema-family hydrocyclone is simulated using CFD. The turbulent flow inside the hydrocyclone is modelled using the Reynolds Stress Model, and a Eulerian approach is employed to model the multiphase flow. Numeric validation is performed by comparing the results of the simulation with data found in the literature. The global mass balance observed for both the single-phase and multiphase flows shows good agreement of the obtained results with data in the literature. Furthermore, the static pressure field, the axial and tangential velocity and the volume fraction of sediments in the hydrocyclone are obtained. The article shows that CFD is a useful tool in explaining the process of sediment separation in the hydrocyclone, and can therefore be used in the design and optimisation of such equipment. RESUMO -O hidrociclone é um separador centrífugo que vem sendo utilizado a mais de 50 anos nas indústrias de processamento químico e de mineração. Na agricultura irrigada no Brasil ele não é utilizado com a mesma frequência. Um dos fatores para isto é o pouco entendimento, por parte dos projetistas, dos complexos fenômenos envolvidos no escoamento interno dos hidrociclones e no desconhecimento de novas ferramentas computacionais disponíveis no mercado. Neste estudo avalia-se o uso da Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), como uma ferramenta potencial, a ser usada no projeto e otimização de hidrociclones aplicados à agricultura irrigada. Um hidrociclone da família Rietema de 50 mm é simulado utilizando a CFD. O escoamento turbulento dentro do hidrociclone é modelado utilizando o modelo Reynolds Stress Model e o escoamento multifásico é modelado através de uma abordagem Euleriana. A validação numérica é feita comparando os resultados da simulação com dados presentes na literatura. Os balanços de massas globais observados tanto para o escoamento monofásico quanto para o multifásico mostram uma boa concordância dos resultados obtidos com os dados presentes na literatura. Além disto, o campo de pressão estática, a velocidade axial e tangencial, e a fração em volume dos sedimentos dentro do hidrociclone são obtidos. O artigo mostra que a CFD é uma ferramenta útil em explicar o processo de separação dos sedimentos no hidrociclone e pode, portanto ser utilizada no projeto e otimização destes equipamentos.Palavras-chave: Pré-filtragem. Dinâmica dos fluidos computacional. Escoamento multifásico. Tamanho de partícula. *Autor para correspondên...
O trabalho de pesquisa teve por objetivo determinar uma função matemática, para descrever os padrões de comportamento dos custos totais, em função das variáveis, produtividade, mortalidade, consumo de ração e horas trabalhadas em um aviário manual de produção de ovos. Os dados coletados foram referentes ao período compreendido entre março de 2016 a janeiro de 2017. Após a identificação dos dados, foi aplicada a análise de regressão linear múltipla para verificação do grau de relacionamento entre as variáveis estudadas e, ainda, para a identificação da equação capaz de linearizar o comportamento dos “custos totais” em função do comportamento das variáveis independentes. Para validação das modelagens pesquisadas, além das análises envolvendo o coeficiente de determinação, a estatística t e testes de significância de coeficientes, foram realizados testes estatísticos envolvendo a análise de presença de multicolinearidade, autocorrelação de resíduos e a normalidade de resíduos. A regressão linear múltipla apresentou um coeficiente de determinação de 0,95, indicando que as variáveis “produtividade” e “mortalidade” explicam 95% das variações nos “custos totais de produção”. Diante dos resultados obtidos, foi possível concluir que houve correlação e conseguiu-se determinar uma equação matemática para os padrões de comportamento dos custos totais, em função das variáveis “produtividade” e “mortalidade”.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
334 Leonard St
Brooklyn, NY 11211
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.