Utilização do método das diferenças finitas na modelagem e simulação de um separador
bifásico com inversão de fases induzida
Modelagem, Simulação, Método das Diferenças Finitas
O presente trabalho tem como objetivo estudar a modelagem e simulação de um separador bifásico com inversão de fases induzida, o MDIF (Misturador Decantador à Inversão de Fases), através da utilização do método das diferenças finitas para a resolução das equações diferenciais parciais de transporte da fração mássica do contaminante no interior da câmara de decantação. Com esse intuito, foi desenvolvido o modelo determinístico algébrico diferencial AMADDA (Abordagem Macroscópica Algébrico-Diferencial DeterminísticA), o qual foi admensionalizado e então semidiscretizado através do método das linhas. A integração do sistema de equações diferenciais ordinárias resultante foi realizada através de um algoritmo modificado do método de Adam-Bashfort-Moulton, e o procedimento de estimação de parâmetros do modelo, foi utilizado o algoritmo estocástico de Basin-Hopping.
Com o intuito de estabelecer um referencial comparativo para a validação dos resultados obtidos com o modelo AMADDA, foram utilizados dados experimentais apresentados em trabalhos anteriores do grupo de pesquisa do MDIF. Os resultados experimentais e aqueles obtidos com o modelo foram avaliados quanto à sua normalidade por meio do teste de Shapiro-Wilk, e validados frente aos resultados experimentais através do teste t de Student e o o teste de Kruskal-Wallis, à depender do resultado.
Os resultados mostraram satisfatório desempenho do modelo AMADDA na determinação da eficiência de separação do MDIF, sendo possível determinar que a um nível de significância de 1% os resultados calculados são equivalentes àqueles determinados experimentalmente nos trabalhos de referência.