MODELO MATEMÁTICO PARA CÁLCULO DA VELOCIDADE DE PARTÍCULA EM ENSAIO DE DESGASTE EROSIVO: MATHEMATICAL MODEL FOR EVALUATION OF PARTICLE SPEED IN EROSIVE WEAR TESTING

Equipamentos que trabalham com leitos fluidizados são normalmente sujeitos a elevado desgaste erosivo. Ensaios para avaliar este desgaste identificam a velocidade das partículas, muitas vezes abrasivas, como uma das principais variáveis responsáveis pelo desgaste. A medição da velocidade das partículas não é atividade trivial e a sua estimativa pode auxiliar no projeto destes equipamentos. O presente trabalho propõe a avaliação da velocidade das partículas através de um modelo matemático, baseado na lei da conservação da quantidade de movimento. Para verificar a validade do modelo, medidas experimentais da velocidade das partículas foram realizadas. O aparato experimental foi projetado e construído baseado em uma norma desenvolvida pela Divisão de Metalurgia do National Institute of Standards and Technology (NIST). Os ensaios foram realizados empregando partículas de Al2O3 com tamanho médio de 170 μm, à temperatura ambiente. Os resultados experimentais foram comparados com os valores do modelo, para as mesmas condições do ensaio. Cada configuração de ensaio foi repetida 5 vezes. A diferença máxima obtida entre os valores experimentais e calculados foi de 14% para velocidade do ar de 30 m/s e vazão mássica de partículas de 30g/min.

Fluidized bed equipments are usually submitted to severe erosion. The speed of the particles, often abrasive, is identified as one of the main variables responsible for wear. The measurement of the speed of the particles is not an easy task and its estimate can help the design of such equipments. The current work presents a mathematical model to evaluate the speed of the particles, based on the conservation law of momentum. In order to verify the model validity, experimental measurements of the speed of the particles were conducted. The test apparatus was designed and built based on a NIST (National Institute of Standards and Technology) standard. Particles of Al2O3 , average size of 170 μm, were used in the experiments at room temperature. The measurements were compared with the computed values at the same test conditions. Each test was repeated five times. The maximum difference between the measured and computed values was 14%, for air speed of 30m/s and flow rate of particles of 30g/min.

Palavras-chave

Modelo matemático; Velocidade de partícula; Desgaste erosivo.

Mathematical model; Particle speed; Abrasive wear.

Como citar

Figueiredo, Ronan Luis Pedroso; Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro; Penteado, Jober Chaves; Borges, Paulo César. MODELO MATEMÁTICO PARA CÁLCULO DA VELOCIDADE DE PARTÍCULA EM ENSAIO DE DESGASTE EROSIVO , p. 4030-4037. In: 61º Congresso Anual da ABM, Rio de Janeiro, 2006.
ISSN: 2594-5327 , DOI 10.5151/2594-5327-0450