Fluidodinâmica computacional da descarga marinha de solução hipersalina

Computational fluid dynamics of marine discharge of hypersaline solution

RESUMO

Visando a uma alternativa ao abastecimento público de água, a Companhia de Água e Esgoto do Ceará lançou edital para implantação de uma planta de dessalinização. A solução hipersalina, rejeito do processo de dessalinização, será despejada no mar. Pela diferença de densidade entre os fluidos, o escoamento se divide em duas regiões: jato ascendente, com grande quantidade de movimento; e fonte descendente, onde o fluxo é governado pelo empuxo negativo. A presente pesquisa apresenta uma modelagem da dinâmica dos fluidos computacional (computational fluid dynamics) de jatos e fontes, através do software Ansys Fluent, com foco nas condições de projeto apresentadas para a planta de dessalinização de Fortaleza. O modelo foi comparado aos dados disponíveis na literatura e, em seguida, simulado para as características da planta de dessalinização da Companhia de Água e Esgoto do Ceará. Além disso, os resultados foram comparados aos obtidos através de simulações com o software integral Visual Plumes para diferentes ângulos de descarga (30°, 45°, 60° e 90°). Os resultados apresentaram boa concordância com os trabalhos publicados, gerando a equação Z_m/D = 1,8 Fr, capaz de predizer a altura alcançada por jatos/fontes (Z_m), dados o diâmetro do difusor e o número de Froude. As simulações do tipo computational fluid dynamics foram semelhantes às obtidas com o Visual Plumes.

Palavras-chave:
CFD; fluente; fontes; jatos; salmoura; Visual Plumes