Modelagem e simulação do processo de secagem de cerâmica vermelha em sistemas térmicos industriais - Ietec

Modelagem e simulação do processo de secagem de cerâmica vermelha em sistemas térmicos industriais

Mestre
Éder Lopes do Couto

Este trabalho apresenta uma metodologia para analisar a secagem de tijolos ocos de cerâmica em um secador industrial tipo túnel de fluxo cruzado, envolvendo um sistema de equações de transporte de massa e energia na sua forma concentrada. As análises envolveram quatro equações diferenciais parciais (EDP), e este sistema foi resolvido por meio de uma técnica numérica usando uma função de base radial (MQ) multiquádrica (FBR). A função MQ requer o uso de um parâmetro, a fim de obter resultados precisos. O modelo matemático foi validado usando dados de tijolos ocos de cerâmica, obtidos na literatura, para um secador industrial tipo túnel de fluxos cruzados. Os dados de temperatura, umidade absoluta, umidade relativa do ar, teor de água e temperatura do tijolo, coletados durante o processo de secagem e no secador, foram analisados. Os resultados da simulação mostraram que a secagem com temperatura variável (50 a 100°C) e alta umidade relativa (70 a 85%) garante que os tijolos cerâmicos tenham boa qualidade. Além disso, o secador industrial tem baixa eficiência energética e exergética (4,86% e 14,12%, respectivamente), alto consumo de energia para evaporar a água do produto e alta perda de energia através do ar de exaustão, mostrando que a secagem é um processo altamente dissipativo.

Palavras-chave: Secagem, energia, modelagem, tijolo, cerâmica, secador industrial

Baixar dissertação completa

Data: 11/08/2017

Banca avaliadora: Prof. Dr. Alan Kardek Rêgo Segundo - UFOP, Profa. Dra. Wanyr Romero Ferreira - Ietec, Prof. Dr. José Helvécio Martins - Ietec (Orientador)

Ao professor, Doutor José Helvécio Martins, não somente por todos os conhecimentos transmitidos, mas principalmente pela confiança depositada em mim, para a realização do trabalho e pela incessante paciência. A ele, o meu respeito, admiração e gratidão. Aos professores do Instituto de Educação Tecnológica – IETEC, pelos conhecimentos transmitidos em cada disciplina.