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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Modelagem do processo da secagem de produtos agrícolas: formulacão de Luikov considerando parâmetros termofísicos variáveis e uso da GITT
metadata.dc.creator: Lajaña, Mauricio Andres Gaggero
metadata.dc.contributor.advisor1: Silva, Cristiane Kelly Ferreira da
metadata.dc.description.resumo: A secagem de alimentos agrícolas é uma das primeiras técnicas usadas pelo homem com a finalidade de preservar os alimentos sem alterar o seu valor nutricional, sabor, textura etc. Com o passar do tempo, tem aparecido algumas sofisticações no processo, mas os princípios essenciais continuam sendo os mesmos. A secagem consiste em retirar a umidade de um certo produto, a qual é feita por uma combinação de aplicação de calor e de ventilação. Os fenômenos físicos presentes no processo de secagem são a transferência de calor e a transferência de massa, os quais se manifestam através dos mecanismos de condução e de convecção, e de difusão e de evaporação, respectivamente. No presente trabalho, se utilizará o modelo de Luikov, o qual considera as transferências de calor e de massa como um problema acoplado, a diferença de outros modelos existentes, que consideram ambas as transferências como problemas separados. No modelo de Luikov são definidos certos parâmetros termofísicos, associados aos números adimensionais Lu, Biq e Bim, que devem ser escolhidos para obter resultados numéricos similares aos experimentais. Uma opção seria escolher aqueles parâmetros como constantes, obtendo o que se conhece como o sistema linear de Luikov. Porém, neste trabalho, o objetivo é estudar o fenômeno considerando os parâmentros como funções que variam no tempo. Isso faz com que as equações percam a sua linearidade, tornando-os mais difíceis de resolver. Se utilizará um método de resolução chamado T´ecnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), o qual é um método híbrido, analítico-numérico, cuja definição depende fortemente das condições inicias e de contorno. Foram analisados seis casos, variando os parâmetros Lu, Biq e Bim, seguindo funções lineares crescentes e decrescentes. Em termos gerais, os resultados foram os esperados: quando Lu decresce, a temperatura cresce com maior velocidade e a umidade descrese com menor velocidade; quando Biq cresce, a temperatura cresce com menos velocidade e a umidade decresce com a mesma taxa; e quando Bim cresce, a temperatura cresce com menor velocidade e a umidade decresce a uma taxa maior. Conclui-se que o modelo depende fortemente dos parâmetros estudados, tornando interessante o estudo experimental do fenômeno.
Abstract: Agricultural products drying is one of the ?rst techniques used by mankind in order to preserve food without compromising its nutritional value, taste, texture, etc. Along time, there have been some sophistications in the process, but itˆas essential principles remain the same. Drying consists in extracting the humidity of a certain product, which is done by a combination of ventilation and heat exposure. The physical phenomena involved in the drying process are heat and mass transfer, which manifest themselves through the mechanisms of conduction and convection, and di?ussion and evaporation, respectively. In this research, Luikov’s model was used because it considers heat and mass transfer as a coupled problem, in opposition to other models in which they are considered to be isolated problems. In Luikov’s model, thermophisical parameters are de?ned, related to the dimensionless numbers Lu, Biq and Bim, and they must be carefully chosen in order to obtain acceptable results (similar to experimental results). One option can be choosing these parameters as constants, obtaining Luikov’s linear system of equations. Nevertheless, in this research, the thermophysical parameters were chosen as fuctions of time. The result is a nor-linear system of equations, which is more di?cult to solve. For solving the equtions, the General Integral Transform Tecnique (GITT) was used. It is an hybrid analytical-numerical method, which de?nition depends strongly on the initial and border conditions. Six cases were analized, de?ning Lu, Biq and Bim as linear increasing and decreasing time functions. In general terms, the results were the expected ones: when Lu decreases, temperature increases with a higher rate and humidity decreases with a lower rate; when Biq increases, temperature increases with a lower rate and humidity decreases with the same rate; and when Bim increases, temperature increases with a lower rate and humidity decreases with a higher rate. It can be concluded that the model depends strongly on these parameters, making interesting further experimental research.
Keywords: Secagem Solar
Luikov
GITT
Solar drying
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia de Energias Renováveis
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Energias Renováveis
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12770
Issue Date: 23-Feb-2017
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