Secagem de grãos de arroz em leito fixo: modelagem, simulação e experimentação.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: SILVA, José Vieira da.
Orientador(a): LIMA, Antonio Gilson Barbosa de. lattes
Banca de defesa: OLIVEIRA, Vital Araújo Barbosa de., ANDRADE, Tony Herbert Freire de., GOMES, Josivanda Palmeira., FARIAS, Fabiana Pimentel Macêdo.
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:
Secagem de grãos
Arroz
transferência de calor
Transferência de massa
CFX
Drying of grains
Rice
Heat transfer
Mass transference
Área do conhecimento CNPq:
Outros
Engenharias
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/951
Resumo: Este trabalho teve como objetivo estudar numericamente e experimentalmente a transferência de calor e massa durante a secagem de grãos de arroz em casca da cultivar BRSMG-CONAI. Um modelo matemático tridimensional transiente foi apresentado para predizer a transferência de massa e calor e simular a distribuição do teor de umidade e temperatura no interior do sólido, considerando a simetria do sólido, propriedades termofísicas e volume constantes. Foram realizados experimentos de secagem com grão de arroz em casca nas temperaturas de secagem de 40, 50, 60 e 70ºC doados pelo IPA (Instituto Agronômico de Pernambuco), localizado no município de Goiana-PE. O grão foi considerado como um elipsóide de revolução. Os resultados de teor de umidade obtido via CFD foram comparados com dados experimentais de secagem. Verificou-se que para baixas temperaturas a velocidade de secagem é menor, diminuindo os riscos de defeitos no produto e que, para temperaturas elevadas surgem altos gradientes de temperatura e umidade no interior do grão que geram tensões termo-hídricas, ocasionando grandes fissuras e trincas, principalmente no início do processo. Foram feitas comparações entre os dados teóricos e experimentais do teor de umidade médio e um bom ajuste foi obtido, que resultou na estimativa do coeficiente de difusão de massa em diversas condições de secagem.
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Os resultados de teor de umidade obtido via CFD foram comparados com dados experimentais de secagem. Verificou-se que para baixas temperaturas a velocidade de secagem é menor, diminuindo os riscos de defeitos no produto e que, para temperaturas elevadas surgem altos gradientes de temperatura e umidade no interior do grão que geram tensões termo-hídricas, ocasionando grandes fissuras e trincas, principalmente no início do processo. Foram feitas comparações entre os dados teóricos e experimentais do teor de umidade médio e um bom ajuste foi obtido, que resultou na estimativa do coeficiente de difusão de massa em diversas condições de secagem.This work aims to study numerically and experimentally heat and mass transfer during drying of rice grains (BRSMG-CONAI cultivar). A transient three-dimensional mathematical model to predict mass and heat transfer and simulate the moisture content and temperature distributions inside the solid considering solid symmetry, and constants thermophysical properties and volume is presented. Were performed drying experiments with rough rice grain in the drying temperatures 40, 50, 60 and 70°C supported by IPA (Agronomic Institute of Pernambuco), placed in Goiana-PE, Brazil. The grain was considered as an ellipsoid of revolution. Results of moisture content obtained via CFD were compared to experimental. It was found that at low temperatures the drying rate is lower, decreasing of risks in defects on the product and that for higher temperatures we have higher temperature and moisture content gradients inside the grain which generate thermal-hydric stresses, causing cracks and fissures mainly in the early stages of the process. Were made comparisons between theoretical and experimental data of average moisture content and a good fit was obtained, which resulted in the estimation of the mass diffusion coefficient in several drying conditions.Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-12T20:27:50Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ VIEIRA DA SILVA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 3956370 bytes, checksum: bb7bbea5e31bda7d9464ab4275ea11d2 (MD5)Made available in DSpace on 2018-06-12T20:27:50Z (GMT). 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Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016. 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