Secagem de blocos cerâmicos industriais: modelagem, simulação e experimentação.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: SILVA, Anderson Melchiades Vasconcelos da. lattes
Orientador(a): LIMA, Antonio Gilson Barbosa de. lattes
Banca de defesa: ALMEIDA , Genival da Silva., OLIVEIRA , Vital Araújo Barbosa de., OLIVEIRA , Laércio Gomes de., GRILO, Marcelo Bezerra.
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/7173
Resumo: Este trabalho teve como objetivo estudar teórica e experimentalmente a secagem de material cerâmico em escala industrial, com particular referência ao compensador industrial. Foram realizados experimentos de caracterização química, mineralógica, granulométrica, térmica e gravimétrica da argila e secagem dos materiais cerâmicos em diferentes temperaturas (50, 60, 70, 80, 90 e 100ºC). Foram propostos e ajustados aos dados experimentais modelos empíricos de secagem, aquecimento e variação volumétrica. Sendo feita uma análise estatística de regressão não-linear verificando a consistência dos modelos para representar os resultados experimentais. A solução numérica das equações governantes foi realizada usando o método dos volumes finitos. Foi desenvolvido um código computacional em linguagem do Mathematica®, para a obtenção dos dados numéricos. Resultados da composição química, granulometria, térmica e gravimétrica da argila, são apresentados e analisados, a cinética de perda de massa e aquecimento das peças cerâmicas são analisadas para as temperaturas pre estabelecidas. Todos os modelos propostos apresentam boa concordância com os dados experimentais. Verificou-se que o processo de perda de umidade ocorre a uma velocidade mais baixa do que o aquecimento do material cerâmico utilizado, que a secagem a baixa temperatura favorece a redução de problemas no material e melhoramento na qualidade final.
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A solução numérica das equações governantes foi realizada usando o método dos volumes finitos. Foi desenvolvido um código computacional em linguagem do Mathematica®, para a obtenção dos dados numéricos. Resultados da composição química, granulometria, térmica e gravimétrica da argila, são apresentados e analisados, a cinética de perda de massa e aquecimento das peças cerâmicas são analisadas para as temperaturas pre estabelecidas. Todos os modelos propostos apresentam boa concordância com os dados experimentais. Verificou-se que o processo de perda de umidade ocorre a uma velocidade mais baixa do que o aquecimento do material cerâmico utilizado, que a secagem a baixa temperatura favorece a redução de problemas no material e melhoramento na qualidade final.The objective of this work is to study, theoretically and experimentally, the drying of ceramic material on an industrial scale, with particular reference to the industrial compensator. Chemical, mineralogical, granulometric, thermal and gravimetric characterization of clay and drying of ceramic materials at different temperatures (50, 60, 70, 80, 90 and 100ºC) were carried out. Empirical models of drying, heating and volumetric variation were proposed and adjusted to the experimental data. A statistical analysis of nonlinear regression was performed, verifying the consistency of the models to represent the experimental results. The numerical solution of the governing equations is performed using the finite volume method. A mathematical code was developed in Mathematica® language to obtain the numerical data. Results of the chemical composition, granulometry, thermal and gravimetric of clay are presented and analyzed, the kinetics of mass loss and heating of the ceramic pieces are analyzed at the pre-established temperatures. All proposed models have good agreement with the experimental data. It has been found that the moisture loss process occurs at a lower speed than the heating of the ceramic material, that drying at low temperature favors the reduction of problems in the material and improvement in the final quality.Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2019-09-20T10:40:21Z No. of bitstreams: 1 ANDERSON MELCHIADES VASCONCELOS DA SILVA - TESE (PPGEP) 2018.pdf: 8571075 bytes, checksum: d1a17882b065135462315c8804971d0d (MD5)Made available in DSpace on 2019-09-20T10:40:21Z (GMT). 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