Validação de um modelo matemático para secadores rotativos indiretos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Machado Júnior, Dário
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual de Maringá
Departamento de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Maringá, PR
Centro de Tecnologia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Secador rotativo indireto
Farelo de soja - Secagem
Simulação computacional
660.283
Engenharias
Engenharia Química
Link de acesso: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/9264
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Oswaldo Curty da Motta Lima
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Adicionalmente, buscou-se aplicar e validar um modelo matemático para simulação da secagem, utilizando a plataforma MATLAB, com base em dados experimentais. Os resultados obtidos demonstraram que a rotação do secador e a inclinação do equipamento influenciam diretamente o tempo de residência do material, impactando de forma significativa a umidade final do farelo. De modo geral, menores rotações e inclinações favoreceram a transferência de calor e massa, resultando em maior eficiência do processo. Dentre os parâmetros avaliados, o tempo de residência se destacou como um dos mais relevantes para o desempenho do secador, sendo determinante na eficiência de secagem. Verificou-se, ainda, que as equações clássicas de tempo de residência amplamente utilizadas em projetos de secadores, como as presentes em Perry's Chemical Engineers' Handbook e no Handbook of Industrial Drying, não representaram adequadamente o comportamento do equipamento em escala piloto. Essa limitação evidenciou a necessidade de desenvolvimento de novas correlações fenomenológicas mais adequadas às condições reais de operação. A comparação entre os resultados simulados e experimentais indicou níveis aceitáveis de concordância, validando a estrutura do modelo proposto.ABSTRACT: Bran drying systems are widely used in industry, with soybean meal being one of the main products requiring this process to preserve its nutritional properties and extend shelf life. In this context, this study proposed and conducted an experimental and computational analysis of the drying process in a bench-scale indirect rotary dryer, aiming to evaluate the influence of operational variables-such as rotation, inclination, and feed rate-on thermal performance and moisture removal efficiency. Additionally, the study sought to apply and validate a mathematical model for drying simulation using MATLAB, based on experimental data. The results showed that dryer rotation and equipment inclination directly affect material residence time, significantly impacting the final moisture content of the bran. In general, lower rotation speeds and inclinations improved heat and mass transfer, leading to higher process efficiency. Among the evaluated parameters, residence time stood out as one of the most relevant for dryer performance, being decisive in drying efficiency. Furthermore, it was found that classical residence time equations widely used in dryer design-such as those in Perry's Chemical Engineers' Handbook and the Handbook of Industrial Drying-did not adequately represent the behavior of the pilot-scale equipment. This limitation highlighted the need to develop new phenomenological correlations better suited to real operating conditions. The comparison between simulated and experimental results showed acceptable agreement levels, validating the proposed model structure.65 f. : il. (algumas color.).Universidade Estadual de MaringáDepartamento de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaMaringá, PRCentro de TecnologiaMotta Lima, Oswaldo Curty daAndrade, Cid Marcos GonçalvesCoutinho, Mônica RonoboConceição, Wagner André dos SantosLopes, Toni JeffersonCalçada, Luís AméricoPereira, Nehemias CurveloMachado Júnior, Dário2025-09-02T17:52:26Z2025-09-02T17:52:26Z2025info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMACHADO JÚNIOR, Dário. Validação de um modelo matemático para secadores rotativos indiretos. 2025. 65 f. Tese (doutorado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Maringa, 2025, Maringá, PR.http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/9264info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)instacron:UEM2025-09-04T18:32:02Zoai:localhost:1/9264Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.uem.br:8080/oai/requestrepositorio@uem.bropendoar:2025-09-04T18:32:02Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)false
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