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Project: PTDC/QEQ-FTT/0041/2014 - POCI-01-0145-FEDER-016851

Project name: 2Dmix - 2D Mixing Devices - Fundamental Study and Applications of the Inversion of the Turbulent Energy Cascade
Project code: PTDC/QEQ-FTT/0041/2014 - POCI-01-0145-FEDER-016851
Main Objective: Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação
Intervention Region: Norte, Centro
Proposing institution/Lead promoter/Coordinating entity: Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Partner(s)/Co-promoter(s)/Participating institution(s): Universidade de Aveiro
Date of approval: 2016-04-08
Start date: 2016-07-01
Completion date: 2019-06-30
Eligible Cost of the Project
Total Eligible Cost: 198.386,00 EUR
Eligible Cost in the University of Porto: 128.414,00 EUR
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto: 128.414,00 EUR
Total Financial Support
União Europeia - FEDER: 168.628,10 EUR
Orçamento de Estado: 29.757,90 EUR
Financial Support to the University of Porto
Total of the University of Porto: 128.414,00 EUR
União Europeia | União Europeia - FEDER | Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto: 109.151,90 EUR
Nacional/Regional | Orçamento de Estado | Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto: 19.262,10 EUR
Objectives, activities and expected/achieved results
Objetivos e Atividades Este projeto visa introduzir quantidades relacionadas com a turbulência e usá-las no desenvolvimento de ferramentas de projeto para reatores químicos 2D. Este projeto baseia-se em conhecimentos anteriores e numa extensa base de dados experimentais e numéricos obtidos em dois misturadores que foram estudados na FEUP e que possuem comportamentos marcadamente 2D: jatos opostos e reatores NETmix. Um terceiro misturador será estudado, um misturador rotacional, semelhante aos dispositivos usados para reometria, que permite uma deformação de corte constante em todo o reator. O escoamento nestes reatores tem um fluxo de energia entre escalas que é bem descrito pela teoria da turbulência bidimensional.
As principais atividades deste projeto, para atingir os objetivos traçados, são:
- A simulação numérica do escoamento dos reatores 2D.
- A caracterização experimental do escoamento e da mistura nos reatores 2D.
- Estudo da micromistura em reatores 2D. Resultados Esperados/Atingidos O projeto 2Dmix concentra-se em três tecnologias de mistura: misturadores de jatos opostos (jatos T), misturadores mesoestruturados em rede (NETmix) e misturadores de rotor / estator (RS). Para esses misturadores, a natureza do escoamento foi claramente caracterizada neste projeto usando ferramentas de estatísticas de turbulência para verificar a hipótese de turbulência bidimensional. A principal ferramenta de trabalho começou por ser a análise da distribuição de energia turbulenta por escalas. A análise da dinâmica do escoamento foi ampliada, usando a técnica POD (Proper Orthogonal Decomposition) e com uma nova ferramenta introduzida neste projeto, o LMS - Lagrangian Mixing Simulation. O LMS calcula escalas de mistura em escoamentos dinâmicos.
Para a caracterização da mistura nos reatores 2D foram desenvolvidos métodos de visualização da micromistura com reações ácido base e indicadores fluorescentes que foi aplicada ao estudo de reatores de jatos opostos.
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