O leito de jorro é um equipamento que foi concebido originalmente para a secagem de grãos, mas devido a algumas características fluidodinâmicas este equipamento tem sido empregado, também, em diversas outras finalidades como na granulação, polimerização catalítica, dentre outros. A justificativa desta aplicação é atribuída ao excelente contato fluido-partícula e às características de circulação dos sólidos.       Apesar de seu extenso potencial de aplicação, o leito de jorro possui algumas limitações devido à dificuldade de "scale-up", que na maioria das vezes leva o leito a operar em um regime instável, sendo este, de baixa eficiência. Conseqüentemente, uma das questões mais discutidas, atualmente, é o da identificação das condições operacionais e geométricas que caracterizam esta instabilidade. O presente trabalho teve como objetivo empregar a técnica de Fluidodinâmica Computacional (CFD) com o intuito de viabilizar a previsão das condições operacionais intrínsecas à instabilidade em um leito de jorro cônico-cilíndrico, sendo que, as variáveis geométricas do equipamento foram fixadas. Este estudo se mostra de grande importância, tanto em nível de operação quanto de projeto deste equipamento.

Neste estudo, procurou-se reproduzir através de simulações usando o Modelo Euleriano Granular Multifásico (MEGM), os dados experimentais de desvio padrão dos sinais de queda de pressão (estática) versus velocidade de ar na entrada do leito, determinados por Bacelos (2006) em sua tese de doutorado, empregados na caracterização das regiões de leito fixo, jorro estável e jorro instável. As partículas utilizadas no estudo foram esferas de vidro com densidade de 2490 kg/m³ e diâmetros de 0,00129m, 0,00218m e 0,003675m. Afim de comparação numérica foram criadas malhas computacionais, totalmente estruturadas, em três dimensões (3D) e em duas dimensões (2D) considerando ou não eixo de simetria, utilizando-se do software de confecção de malhas GAMBIT^Ò. O resolvedor numérico utilizado foi o FLUENT^® em cujo bojo se encontra o Modelo Euleriano Granular Multifásico (MEGM), modelo este mais adequado para a simulação de um leito de jorro. Para cada condição experimental (velocidade do ar de jorro) foi simulado um tempo de 15 segundos. A verificação dos resultados foi feita pela comparação com dados experimentais que se basearam na obsevação da flutuação dos sinais de queda de pressão (estática) na entrada do leito em função da velocidade do ar neste mesmo orificio.

Neste trabalho a caracterização dos regimes de leito fixo, jorro estável e jorro instável foi realizada através de simulações por CFD utilizando-se das condições e dos dados experimentais de Bacelos (2006). Por meio dos resultados obtidos foi possível: a caracterização dos regimes de instabilidade e estabilidade do leito de jorro adequadamente caracterizada pelas simulações com malhas tridimensionais (3D); verificar a impossibilidade de identificação do regime de instabilidade quando da utilização de malhas em 2D com eixo de simetria; constatar que, para simulações em 2D sem eixo de simetria, não foi possível a obtenção de dados coerentes do ponto de vista fenomenológico. Portanto, fica claro que para o projeto de um leito de jorro o recomendado é sempre a simulação em 3D, por ser a única capaz de prever a instabilidade do leito quando esta estiver presente. Porém, a simulação em 2D com eixo de simetria pode ser usada nas situações onde sabidamente o leito opera em regime de jorro estável, como por exemplo, na validação de modelos com dados experimentais obtidos em laboratório.