Simulação de um secador convectivo de bandejas para frutas tropicais.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 1999
Autor(a) principal: CAVALCANTE, Josilene de Assis.
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 QUÍMICA
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/3375
Resumo: A deterioração rápida das frutas ocasiona, em época de safra, grandes desperdícios e consequentemente, prejuízos para o produtor. Estudos realizados apontam a secagem de frutas como um dos métodos de conservação mais econômicos e eficientes, quando comparado com outros métodos: congelamento, enlatados, etc. O uso de procedimento de otimização de secadores visa obter maior eficiência energética bem como aprimorar a qualidade do produto, diminuindo assim o custo final dos gêneros alimentícios. Um dos maiores obstáculos para o sucesso de projetos de secadores é a utilização de equações de secagem inadequadas. Com o avanço dos métodos numéricos, tornou-se possível a solução rigorosa das equações diferenciais que representam os modelos de secagem. Foi realizado neste trabalho a simulação da cinética de secagem de rodelas de banana em camada fina num secador convectivo de leito fixo, com multi-estágios. Fez-se uso da equação de BROOKER et alii (1974), tendo em vista ser a que melhor se ajustou aos dados experimentais. A constante de secagem obtida pela equação empírica de KIRANOUDIS et alii (1997) foi otimizada pelo método dos mínimos quadrados não lineares usando o algoritmo modificado de Levenberg-Marquard a partir dos dados experimentais de espessura, temperatura, velocidade e umidade. A implementação do modelo de secagem foi feito com equações diferenciais e discretizadas. O método numérico BDF (fórmula das diferenças atrasadas) foi utilizado para avaliar as equações diferenciais para a fruta enquanto que o método de Diferenças Finitas foi utilizado para discretizar as equações do gás. Estas equações representam os balanços de massa e energia, obtidas a partir do modelo geral de secagem, proposto por SOKHANSANJ (1984). Os parâmetros empíricos da constante de secagem otimizados foram bem ajustados na faixa operacional disponível. Os dados experimentais e simulados foram comparados para a validação do modelo de secagem, obtendo-se resultados satisfatórios.
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Com o avanço dos métodos numéricos, tornou-se possível a solução rigorosa das equações diferenciais que representam os modelos de secagem. Foi realizado neste trabalho a simulação da cinética de secagem de rodelas de banana em camada fina num secador convectivo de leito fixo, com multi-estágios. Fez-se uso da equação de BROOKER et alii (1974), tendo em vista ser a que melhor se ajustou aos dados experimentais. A constante de secagem obtida pela equação empírica de KIRANOUDIS et alii (1997) foi otimizada pelo método dos mínimos quadrados não lineares usando o algoritmo modificado de Levenberg-Marquard a partir dos dados experimentais de espessura, temperatura, velocidade e umidade. A implementação do modelo de secagem foi feito com equações diferenciais e discretizadas. O método numérico BDF (fórmula das diferenças atrasadas) foi utilizado para avaliar as equações diferenciais para a fruta enquanto que o método de Diferenças Finitas foi utilizado para discretizar as equações do gás. Estas equações representam os balanços de massa e energia, obtidas a partir do modelo geral de secagem, proposto por SOKHANSANJ (1984). Os parâmetros empíricos da constante de secagem otimizados foram bem ajustados na faixa operacional disponível. Os dados experimentais e simulados foram comparados para a validação do modelo de secagem, obtendo-se resultados satisfatórios.The rapid fruits damage cause, in harvest period, big wastes and, consequenthy, harm to the agriculturist. Some researches point out the fruits drying as one of the conservation methods more economical and efficacious when it is compared with another ones: freeze, tinned, etc. The utilization of dryers optimization procedure aim to obtain more energetical efficiency as well as to perfect the product quality, allowing the decrease of foodstuff final cost. One of the most impediments for the dryers design success is the use of inadequate drying equations. With the advance of numerical methods, became possible the rigorous solution of the differencial equations that represent the drying models. In this work, it was carryed out the drying kinetic simulation of banana slices in thin layer in a convective dryer with fixed bed, with multistages. It was used the BROOKER et alii (1974) equation, as it was the best adjust to the experimental data. The drying constant obtained by the impirical equation of KIRANOUDIS et alii (1997) was optimizated through the nonlinear square minimum methods, using the Levenberg-Marquard modifyed algorithm start of thickness, temperature, velocity and humidity experimental data. The drying model execution was made with differencial and discreted equations. The BDF (Backward Differentiation Formula) numerical method was used to estimate the differential equations for the fruit, while the Finite Difference method was used to discrete the gas equations. These equations represent the mass and energy balances, obtained start the drying general model, proposed by SOKHANSANJ (1984). The drying constant's empiric parameters optimizated was adjusted very well on the available operacional band. The experimental and simulated data was compared in order to legitimate the drying model, obtaining satisfactory results.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGALSINA, Odelsia Leonor Sánchez de.ALSINA, O. L. S.http://lattes.cnpq.br/6929602880393685VASCONCELOS, Luiz Gonzaga Sales de.VASCONCELOS, L. G. S.http://lattes.cnpq.br/9456860386065509MATA, Ana Lúcia de Medeiros Lula da.FARIAS NETO, Severino Rodrigues de.CAVALCANTE, Josilene de Assis.1999-02-252019-04-08T16:18:35Z2019-04-082019-04-08T16:18:35Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/3375CAVALCANTE, Josilene de Assis. Simulação de um secador convectivo de bandejas para frutas tropicais. 1999. 95f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Química), Curso de Mestrado em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba - Campus II Campina Grande - Brasil, 1999. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/3375porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2025-07-24T06:57:18Zoai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/3375Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T06:57:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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