Autores:
Ano: 2019
Nível de Ensino: Ensino Superior
Área do Conhecimento: Pesquisa - Engenharias
Resumo:
A Computational Fluid Dynamics – CFD (Fluidodinâmica Computacional) é uma área que atualmente vem sido bastante explorada nas áreas de engenharia. Com ela é possível realizar o estudo de perfis de escoamento a partir da resolução das equações de mecânica dos fluidos utilizando métodos numéricos. Assim sendo possível realizar a simulação de escoamentos nas condições de operação em equipamentos sem ser necessário a construção de protótipos economizando tempo e recursos. Os biorreatores são os recipientes onde ocorre o desenvolvimento de microrganismos para a produção de um determinado produto (algum composto específico ou crescimento de biomassa). No caso da produção de algas que realizam a fotossíntese, são utilizados biorreatores onde as paredes do reator permitam a passagem de luz até o meio de cultivo com os nutrientes necessários para o crescimento. Tendo em vista que o crescimento dessas algas está relacionado diretamente com a exposição à luz e acesso aos nutrientes, uma maior área de contato das algas com níveis adequados de luz e homogeneização dos nutrientes promovem maiores taxas de crescimento. Promover essa área de contato não é uma tarefa fácil pois nem sempre é possível ter espaço disponível. Uma forma de contornar esse problema é utilizar um fotobiorreator com agitação promovendo o contato de todas partículas de algas com a luz em alguma região do fotobiorreator, além de também possibilitar a homogeneização da concentração de nutrientes no meio. Para que estas condições sejam alcançadas, é necessário que o fotobiorreator apresente uma geometria adequada. Visando o desenvolvimento de uma geometria adequada para o crescimento de microalgas, neste trabalho será realizado o estudo do comportamento hidrodinâmico de um fotobiorreator airlift de placas paralelas utilizando um software de fluidodinâmica computacional. Com base nos perfis obtidos, são propostas alterações para adequações na geometria projetada.