Evaluation of the use of computational fluid dynamics (CFD) in spray dryers

Computational Fluid Dynamics (CFD) is a simulation tool that uses computers with high processing capacity and applies mathematical models for the simulation of fluid flow patterns, making it possible to predict velocity, temperature and pressure profiles, among other specific parameters of the studied system. In this way, the objective of the work was to perform a bibliographic review on the application of CFD, moreover, to study the models used in simulations of spray dryers of CFD and select one the papers found during a literature review and try to reproduce the simulation makes (if) author(s). The CFD technique is widely used in automotive, aerospace and nuclear industries, but only in recent years has it become employed in the food industry. Its main advantage is the possibility of optimizing processes, generating cost savings and improving food quality. This tool has been heavily employed in studies investigating the effect of air flow in indoor spray dryers. In this way, to understand how the CFD modeling of the spray dryer is done, a paper of the literature was chosen, and from the data provided there was an attempt of simulation. The results of the simulation were promising, although it was not possible to reproduce all the profiles presented in the paper.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)A Fluidodinâmica Computacional (CFD) é uma ferramenta de simulação que utiliza computadores com alta capacidade de processamento e aplica modelos matemáticos para a simulação de padrões de escoamento de fluidos, possibilitando prever perfis de velocidade, temperatura, pressão, dentre outros parâmetros específicos do sistema estudado. Desta maneira, o objetivo do trabalho foi realizar uma revisão bibliográfica sobre a aplicação do CFD, além disso, estudar os modelos utilizados em simulações de spray dryers em CFD e selecionar um dos artigos encontrados durante a revisão da literatura e tentar reproduzir a simulação do(s) autor(es). A técnica de CFD é amplamente utilizada em indústrias automotivas, aeroespaciais e nucleares, mas apenas nos últimos anos passou a ser empregada na indústria de alimentos. Sua principal vantagem é a possibilidade de otimizar processos, gerando uma economia de custos e melhoria da qualidade dos alimentos. Esta ferramenta tem sido muito empregada em estudos que investigam o efeito do escoamento de ar no interior de spray dryers. Desta forma, para compreender como é feita a modelagem em CFD do spray dryer, um trabalho da literatura foi escolhido, e a partir dos dados fornecidos realizou-se uma simulação. Os resultados da simulação foram promissores, apesar de não ter sido possível reproduzir todos os perfis apresentados no trabalho