Estudo teórico de um forno intermitente a gás natural, para a indústria cerâmica: modelagem e análise térmica transiente.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: GOMEZ, Ricardo Soares.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Material Cerâmico
Secagem
Queima
Energia
Eficiência Térmica
Ceramic Material
Drying
Burning
Energy
Thermal Efficiency
Engenharia Mecânica
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8844
Resumo: Secagem e queima de produtos cerâmicos são processos que necessitam de elevado consumo de energia. Tornar tais processos mais eficientes pode melhorar a qualidade do produto, reduzir o consumo energético e tempo de processamento e, consequentemente, promover ganhos econômicos e ambientais. Desta forma, este trabalho tem por objetivo quantificar teoricamente as transferências de calor que ocorrem em um forno cerâmico intermitente operando com gás natural durante as etapas de aquecimento e resfriamento, com e sem isolamento térmico. Toda a formulação matemática proposta é baseada nos princípios da conservação da energia (primeira lei da termodinâmica e lei de Fourier). Todo o estudo é feito via procedimentos matemáticos implementados no software Excel e planejamento experimental. Resultados de perdas de calor, distribuição de temperatura no isolamento térmico e ganho energético são apresentados e analisados. Verificou-se que a maior perda de calor ocorre por radiação nas paredes laterais do equipamento, e que é necessária uma quantidade considerável de energia para aquecer as paredes laterais, base e teto do forno. A fibra de vidro, atuando como isolamento térmico, é o material que proporciona uma maior redução na temperatura superficial externa máxima e um maior ganho energético, quando comparado com o forno sem isolamento térmico. Do planejamento experimental fatorial, foi possível obter modelos matemáticos preditivos que quantificam a influência da espessura e demais propriedades termofísicas do material isolante no ganho energético e na temperatura superficial externa máxima do forno.
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