Secagem de blocos cerâmicos industriais: modelagem, simulação e experimentação.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
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/7173 |
Resumo: | Este trabalho teve como objetivo estudar teórica e experimentalmente a secagem de material cerâmico em escala industrial, com particular referência ao compensador industrial. Foram realizados experimentos de caracterização química, mineralógica, granulométrica, térmica e gravimétrica da argila e secagem dos materiais cerâmicos em diferentes temperaturas (50, 60, 70, 80, 90 e 100ºC). Foram propostos e ajustados aos dados experimentais modelos empíricos de secagem, aquecimento e variação volumétrica. Sendo feita uma análise estatística de regressão não-linear verificando a consistência dos modelos para representar os resultados experimentais. A solução numérica das equações governantes foi realizada usando o método dos volumes finitos. Foi desenvolvido um código computacional em linguagem do Mathematica®, para a obtenção dos dados numéricos. Resultados da composição química, granulometria, térmica e gravimétrica da argila, são apresentados e analisados, a cinética de perda de massa e aquecimento das peças cerâmicas são analisadas para as temperaturas pre estabelecidas. Todos os modelos propostos apresentam boa concordância com os dados experimentais. Verificou-se que o processo de perda de umidade ocorre a uma velocidade mais baixa do que o aquecimento do material cerâmico utilizado, que a secagem a baixa temperatura favorece a redução de problemas no material e melhoramento na qualidade final. |
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Secagem de blocos cerâmicos industriais: modelagem, simulação e experimentação.Drying of industrial ceramic blocks: modeling, simulation and experimentation.SecagemCerâmicaBloco CerâmicoDryingCeramicsCeramic BlockEngenhariaEste trabalho teve como objetivo estudar teórica e experimentalmente a secagem de material cerâmico em escala industrial, com particular referência ao compensador industrial. Foram realizados experimentos de caracterização química, mineralógica, granulométrica, térmica e gravimétrica da argila e secagem dos materiais cerâmicos em diferentes temperaturas (50, 60, 70, 80, 90 e 100ºC). Foram propostos e ajustados aos dados experimentais modelos empíricos de secagem, aquecimento e variação volumétrica. Sendo feita uma análise estatística de regressão não-linear verificando a consistência dos modelos para representar os resultados experimentais. A solução numérica das equações governantes foi realizada usando o método dos volumes finitos. Foi desenvolvido um código computacional em linguagem do Mathematica®, para a obtenção dos dados numéricos. Resultados da composição química, granulometria, térmica e gravimétrica da argila, são apresentados e analisados, a cinética de perda de massa e aquecimento das peças cerâmicas são analisadas para as temperaturas pre estabelecidas. Todos os modelos propostos apresentam boa concordância com os dados experimentais. Verificou-se que o processo de perda de umidade ocorre a uma velocidade mais baixa do que o aquecimento do material cerâmico utilizado, que a secagem a baixa temperatura favorece a redução de problemas no material e melhoramento na qualidade final.The objective of this work is to study, theoretically and experimentally, the drying of ceramic material on an industrial scale, with particular reference to the industrial compensator. Chemical, mineralogical, granulometric, thermal and gravimetric characterization of clay and drying of ceramic materials at different temperatures (50, 60, 70, 80, 90 and 100ºC) were carried out. Empirical models of drying, heating and volumetric variation were proposed and adjusted to the experimental data. A statistical analysis of nonlinear regression was performed, verifying the consistency of the models to represent the experimental results. The numerical solution of the governing equations is performed using the finite volume method. A mathematical code was developed in Mathematica® language to obtain the numerical data. Results of the chemical composition, granulometry, thermal and gravimetric of clay are presented and analyzed, the kinetics of mass loss and heating of the ceramic pieces are analyzed at the pre-established temperatures. All proposed models have good agreement with the experimental data. It has been found that the moisture loss process occurs at a lower speed than the heating of the ceramic material, that drying at low temperature favors the reduction of problems in the material and improvement in the final quality.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOSUFCGLIMA, Antonio Gilson Barbosa de.LIMA, A. G. B.http://lattes.cnpq.br/4527387699298544ALMEIDA , Genival da Silva.OLIVEIRA , Vital Araújo Barbosa de.OLIVEIRA , Laércio Gomes de.GRILO, Marcelo Bezerra.SILVA, Anderson Melchiades Vasconcelos da.2018-12-282019-09-20T10:40:21Z2019-09-202019-09-20T10:40:21Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7173SILVA, A. M. V. da. Secagem de blocos cerâmicos industriais: modelagem, simulação e experimentação. 2018. 187 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7173porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-11-01T18:15:57Zoai:localhost:riufcg/7173Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-11-01T18:15:57Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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