Descrição da secagem contínua e intermitente de arroz em casca usando modelos de difusão.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36365 |
Resumo: | O desenvolvimento tecnológico do processo de secagem de produtos agrícolas tem papel fundamental em minimizar o desperdício de alimentos. Nesse sentido, a secagem intermitente tem apresentado bons resultados, por melhorar a qualidade final do produto e reduzir o consumo de energia. Assim, este trabalho tem como objetivo realizar um estudo dos processos de secagem contínua e intermitente de arroz em casca, utilizando modelos empíricos e de difusão para descrever os fenômenos que ocorrem durante esses processos. Nesta conjuntura, foram realizados experimentos de secagem contínua e intermitente (com razão de intermitência α = 2/3) de grãos de arroz em casca utilizando um secador de leito fixo nas temperaturas de 50 e 70oC. Como parte do estudo, foram utilizados modelos empíricos a fim de simular as cinéticas de secagem e avaliar qual o modelo que melhor se ajusta aos dados experimentais. Através dos modelos difusivos, são apresentadas soluções analíticas e numéricas da equação de difusão para a geometria cilíndrica. Em relação ao modelo numérico, a equação de difusão foi desenvolvida pelo método dos volumes finitos, com uma formulação totalmente implícita. Foi considerado o tempo de operação efetiva de secagem para a modelagem matemática e simular as distribuições de umidade. A comparação entre as cinéticas de secagem contínua e intermitente apontaram uma redução do tempo de secagem com a aplicação da intermitência, proporcionando uma maior economia de energia. Verificou-se que a condição de contorno do primeiro tipo é a que melhor descreve o processo de secagem do arroz em casca e que a difusividade efetiva de massa aumentou com a secagem intermitente. Os resultados afirmam que não apenas a razão de intermitência é importante para a redução do tempo de secagem, como também o período de têmpera. |
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Descrição da secagem contínua e intermitente de arroz em casca usando modelos de difusão.Description of continuous and intermittent drying of paddy rice using diffusion models.Descripción del secado continuo e intermitente de arroz con cáscara. usando modelos de difusión.Secagem convectivaRazão de intermitênciaEquação de difusão.Convective dryingIntermittency reasonEquation of diffusion.Secado convectivoMotivo de la IntermitenciaEcuación de DifusiónEngenharia AgrícolaO desenvolvimento tecnológico do processo de secagem de produtos agrícolas tem papel fundamental em minimizar o desperdício de alimentos. Nesse sentido, a secagem intermitente tem apresentado bons resultados, por melhorar a qualidade final do produto e reduzir o consumo de energia. Assim, este trabalho tem como objetivo realizar um estudo dos processos de secagem contínua e intermitente de arroz em casca, utilizando modelos empíricos e de difusão para descrever os fenômenos que ocorrem durante esses processos. Nesta conjuntura, foram realizados experimentos de secagem contínua e intermitente (com razão de intermitência α = 2/3) de grãos de arroz em casca utilizando um secador de leito fixo nas temperaturas de 50 e 70oC. Como parte do estudo, foram utilizados modelos empíricos a fim de simular as cinéticas de secagem e avaliar qual o modelo que melhor se ajusta aos dados experimentais. Através dos modelos difusivos, são apresentadas soluções analíticas e numéricas da equação de difusão para a geometria cilíndrica. Em relação ao modelo numérico, a equação de difusão foi desenvolvida pelo método dos volumes finitos, com uma formulação totalmente implícita. Foi considerado o tempo de operação efetiva de secagem para a modelagem matemática e simular as distribuições de umidade. A comparação entre as cinéticas de secagem contínua e intermitente apontaram uma redução do tempo de secagem com a aplicação da intermitência, proporcionando uma maior economia de energia. Verificou-se que a condição de contorno do primeiro tipo é a que melhor descreve o processo de secagem do arroz em casca e que a difusividade efetiva de massa aumentou com a secagem intermitente. Os resultados afirmam que não apenas a razão de intermitência é importante para a redução do tempo de secagem, como também o período de têmpera.The technological development of the drying process of agricultural products plays a fundamental role in minimizing the waste of food. In this sense, intermittent drying has shown good results, improving the final quality of the product and reducing energy consumption. This work aims to conduct a study of the continuous and intermittent drying of rice in the husk using empirical and diffusion models to describe the phenomena that occur during these processes. Continuous and intermittent drying experiments (with an intermittence ratio α = 2/3) of rice grains were carried out using a fixed bed drier at temperatures of 50 and 70oC. Empirical models were used to simulate drying kinetics and to evaluate which model best fits the experimental data. Through the diffusive models, we present analytical and numerical solutions of the diffusion equation for the cylindrical geometry. For the numerical model, the diffusion equation was developed by the finite volume method, with a totally implicit formulation. Effective drying time for mathematical modeling and simulation of moisture distributions were considered. The comparison between the kinetics of continuous and intermittent drying indicated a reduction of the drying time with the application of the intermittence, providing a greater energy saving. It has been found that the boundary condition of the first type is the one that best describes the drying process of the husked rice and that the effective mass diffusivity increased with intermittent drying. The results state that not only the ratio of intermittence is important for the reduction of drying time, but also tempering period.El desarrollo tecnológico del proceso de secado de productos agrícolas influye fundamental para minimizar el desperdicio de alimentos. En este sentido, el secado intermitente ha mostrado buenos resultados, mejorando la calidad final del producto y reducir el consumo de energía. Por ello, este trabajo tiene como objetivo realizar un estudio de procesos de secado continuo e intermitente de arroz con cáscara, utilizando modelos Métodos empíricos y de difusión para describir los fenómenos que ocurren durante estos procesos. En este momento, los experimentos de secado continuo e intermitente (con relación de intermitencia α = 2/3) de granos de arroz con cáscara utilizando un secador de lecho fijado a temperaturas de 50 y 70oC. Como parte del estudio se utilizaron modelos. pruebas empíricas para simular la cinética de secado y evaluar qué modelo se ajusta mejor se ajusta a los datos experimentales. A través de modelos difusivos se presentan soluciones Análisis analítico y numérico de la ecuación de difusión para geometría cilíndrica. En relación al modelo numérico, la ecuación de difusión fue desarrollada por el método de volúmenes finitos, con una formulación completamente implícita. El tiempo de funcionamiento efectivo de secado para modelado matemático y simulación de distribuciones de humedad. A La comparación entre la cinética de secado continuo e intermitente mostró una reducción. del tiempo de secado con la aplicación de intermitencia, proporcionando mayor Economía de energía. Se encontró que la condición de frontera del primer tipo es la que describe mejor el proceso de secado del arroz con cáscara y que la difusividad efectiva del La masa aumentó con el secado intermitente. Los resultados afirman que no sólo el La relación de intermitencia es importante para reducir el tiempo de secado, así como la periodo de templado.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLAUFCGSILVA., Wilton Pereira da.SILVA, W. P.Silva, Wilton P. da.Silva, Wilton Pereira da.http://lattes.cnpq.br/3304211079659943SILVA, Cleide Maria Diniz Pereira da Silva e.SILVA, C. M. D. P. S. E.e Silva, Cleide M.D.P.S.e Silva, C. M. D. P. S.http://lattes.cnpq.br/7493893834088697SOUZA, Jossyl Amorim Ribeiro de.SOUZA, J. A. R.Jossyl A. R. de Sousa.DE SOUSA, JOSSYL A. R.http://lattes.cnpq.br/8121431643587555SILVA, Laerson Duarte da.SILVA, L. D.Silva, Laerson Duarte.L.D. da Silva.http://lattes.cnpq.br/3027821635721300PEREIRA, Joan Carlos Alves.2019-02-212024-06-28T12:08:06Z2024-06-272024-06-28T12:08:06Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36365PEREIRA, Joan Carlos Alves. Descrição da secagem contínua e intermitente de arroz em casca usando modelos de difusão. 2019. 141 fl. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola), Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologias e Recursos Naturais, Universidade Federal da Paraíba Paraíba – Brasil, 2019. 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