Absorção de água em compósitos poliméricos reforçados por fibras da folha do abacaxi: modelagem e simulação.
| Ano de defesa: | 2014 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
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| Programa de Pós-Graduação: |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
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| Departamento: |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: | |
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Resumo: | Neste trabalho de pesquisa, buscou-se determinar através de um modelo matemático, utilizando-se da equação da Segunda Lei de FICK, que trata do fenômeno de difusão para predizer a umidade absorvida por compósitos de matriz poliéster insaturado, reforçado por fibras da folha de abacaxi nas condições de variação do volume de fibras, variação dos comprimentos das fibras, variação no tempo de tratamento das fibras em solução de NaOH a 10% e tratamento das fibras por Plasma a frio.Para a solução da formulação matemática, utilizou-se método analítico considerando-se um sólido tridimensional, isotrópico, simétrico, condição de contorno convectiva de superfície, e regime transiente. Para a obtenção dos valores analíticos dos coeficientes de difusão de massa, umidade e umidade média utilizou-se um código computacional desenvolvido na plataforma do software Mathematica versão sete. Foi observado que os valores dos coeficientes de difusão para o modelo tridimensional crescem conforme o aumento do volume de fibra e que para o comprimento das fibras, este coeficiente apresenta um aumento até o comprimento de 55 mm, voltando a diminuir para comprimento de fibras maiores. Analisaram-se também os valores de umidade e umidade média comparando-se os valores experimentais e os analíticos. Os resultados obtidos comparativamente entre dados experimentais e analíticos demonstraram que o modelo proposto pode predizer a umidade absorvida para as condições adotadas, em qualquer tempo com uma precisão de mais de 95%. |
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Para a obtenção dos valores analíticos dos coeficientes de difusão de massa, umidade e umidade média utilizou-se um código computacional desenvolvido na plataforma do software Mathematica versão sete. Foi observado que os valores dos coeficientes de difusão para o modelo tridimensional crescem conforme o aumento do volume de fibra e que para o comprimento das fibras, este coeficiente apresenta um aumento até o comprimento de 55 mm, voltando a diminuir para comprimento de fibras maiores. Analisaram-se também os valores de umidade e umidade média comparando-se os valores experimentais e os analíticos. Os resultados obtidos comparativamente entre dados experimentais e analíticos demonstraram que o modelo proposto pode predizer a umidade absorvida para as condições adotadas, em qualquer tempo com uma precisão de mais de 95%.In this research, we sought to determine by a mathematical model, using the Fick's Second Law that explores the phenomenon of diffusion to predict the moisture absorbed by unsaturated polyester composite matrix, reinforced by fibers of pineapple leaf in conditions of variation of fiber volume, variation of the lengths of the fibers, variation in treatment time of the fibers in a solution of 10% NaOH and fiber treatment by cold plasma. For the solution of the mathematical formulation, it was used analytical method considering a solid three-dimensional, isotropic, and symmetric, with boundary condition convective surface and transient. To obtain the analytical values of the diffusion coefficients of mass, moisture and average moisture, it we used a computer code developed at the software platform Mathematica7. It was observed that the values of the diffusion coefficients for the three-dimensional model increases with increasing of fiber volume and forthe fiber length this ratio has increased to a length of 55 mm, decreasing again to greater fiber length. Was analized the values of moisture and average moisture comparing the experimental and analytical values. The results compared between experimental and analytical data demonstrated that the proposed model can predict the absorbed moisture conditions adopted for conditions at any time with an accuracy of over 95%.Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2017-12-12T19:55:14Z No. of bitstreams: 1 JOÃO BAPTISTA DA COSTA AGRA DE MELO - PPGEP 2014.pdf: 4323809 bytes, checksum: 77e501283c155eff7fab20044f432d3a (MD5)Made available in DSpace on 2017-12-12T19:55:15Z (GMT). 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Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/178info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTJOÃO BAPTISTA DA COSTA AGRA DE MELO - PPGEP CCT 2014.pdf.txtJOÃO BAPTISTA DA COSTA AGRA DE MELO - PPGEP CCT 2014.pdf.txttext/plain207988https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/178/4/JO%C3%83O+BAPTISTA+DA+COSTA+AGRA+DE+MELO+-+PPGEP+CCT+2014.pdf.txt41e06b14ac5abded03ab46376ea0b00cMD54ORIGINALJOÃO BAPTISTA DA COSTA AGRA DE MELO - PPGEP CCT 2014.pdfJOÃO BAPTISTA DA COSTA AGRA DE MELO - PPGEP CCT 2014.pdfapplication/pdf3131235https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/178/3/JO%C3%83O+BAPTISTA+DA+COSTA+AGRA+DE+MELO+-+PPGEP+CCT+2014.pdfc80a7350f5055bc587abd773829da70cMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/178/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/1782025-07-24 03:01:24.71oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T06:01:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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