Modelo de duas fases, transiente e bi-dimensional para simulação da secagem de erva mate (llex paraguariensis) em secador contínuo de camada espessa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Koop, Laís
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/35320
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Everton Fernando Zanoelo
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spelling Voll, Fernando Augusto Pedersen, 1983-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosZanoelo, Everton Fernando, 1969-Koop, Laís2024-07-04T19:24:54Z2024-07-04T19:24:54Z2014https://hdl.handle.net/1884/35320Orientador: Prof. Dr. Everton Fernando ZanoeloCoorientador: Prof. Dr. Fernando Augusto Pedersen VollDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa: Curitiba, 06/03/2014Inclui referênciasResumo: Um modelo de duas fases para representar a secagem de erva-mate em um secador contínuo de camada espessa foi proposto. O modelo foi essencialmente obtido por balanços de massa do soluto na fase fluida e sólida, e energia em ambas as fases. A temperatura e umidade de ambas as fases foram avaliadas como uma função da espessura do leito, da posição ao longo do secador, e do tempo de secagem. O sistema de equações diferenciais resultante do equacionamento matemático foi resolvido em plataforma Matlab aplicando o método das linhas. A validação do modelo foi inicialmente baseada na comparação de resultados simulados com dados experimentais obtidos na literatura para secagem em batelada de milho e arroz em leito de camada espessa. Para ambos os casos investigados são apresentados os perfis de umidade e temperatura do sólido, e temperatura do ar de secagem em um secador cujo leito tem espessura total de 0,5 m. Os resultados corroboraram a consistência do modelo e validaram a estratégia de simulação numérica do sistema de equações diferenciais para situações onde as propriedades investigadas dependem do tempo de secagem e da espessura do leito. Com o intuito de avaliar também a influência da posição, comparações de resultados simulados com os obtidos em experimentos de secagem de erva-mate em um secador de esteira com leitos de camada espessa, operando tanto em regime permanente quanto em regime transiente, foram realizadas. Como resultados dos experimentos em regime permanente, foram obtidas a umidade e a temperatura do sólido e a temperatura do ar de secagem em leitos de espessura 0,05, 0,10 e 0,15 m. O efeito da temperatura do ar sobre a umidade do sólido foi também observado repetindo-se os experimentos em três diferentes perfis de temperatura do ar no interior da câmara de secagem. Baseado na comparação entre os dados experimentais e os resultados provenientes da simulação, pode-se afirmar que o modelo proposto fornece uma real representação da secagem de erva-mate em secador contínuo de camada espessa.Abstract: A two phase's model to represent the drying of mate in a continuous deep-bed dryer was suggested. The model was mainly obtained by mass balance of the solute in the fluid and solid phase and energy in both phases. Temperature and humidity of the phases were evaluated as a function of bed thickness, position along the dryer and drying time. The system of differential equations resultant from the mathematical modeling was solved in Matlab platform by applying the method of lines. The model validation was initially based on comparison of simulated results with experimental data obtained in literature for drying batches of corn and rice in thick layer bed. For both investigated cases, the moisture profiles, the solid temperature and the drying air temperature in a dryer whose bed has a total thickness of 0.5 m are presented. The results confirm the consistency of the model and validate the strategy of numerical simulation of the differential equations system for situations where the investigated properties depend on the drying period and the bed thickness. In order to evaluate the influence of position, comparisons between simulated results and those obtained in experiments of yerba mate drying on a conveyor dryer with thick beds, operating both in steady state and in transient, were performed. As results of the experiments in steady state, the humidity and temperature of the solid and drying air temperature in thick beds of 0.05, 0.10 and 0.15 m were obtained. The effect of air temperature on the moisture of the solid was also observed by repeating experiments on three different temperature profiles of air inside the drying chamber. Based on the comparison between experimental data and results from the simulation, it can be stated that the proposed model provides a realistic representation of the drying of mate in a continuous deep-bed dryer80f. : il., tabs., grafs., algumas color.application/pdfDisponível em formato digitalTecnologia de AlimentosErva-mateSecagemModelo de duas fases, transiente e bi-dimensional para simulação da secagem de erva mate (llex paraguariensis) em secador contínuo de camada espessainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - LAIS KOOP.pdfapplication/pdf967749https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/35320/1/R%20-%20D%20-%20LAIS%20KOOP.pdff022634da9e728b6e67ac26b935a4e82MD51open accessTEXTR - D - LAIS KOOP.pdf.txtExtracted Texttext/plain111163https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/35320/2/R%20-%20D%20-%20LAIS%20KOOP.pdf.txt394b3b720ba4caf97e717a6be205dca6MD52open accessTHUMBNAILR - D - LAIS KOOP.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1151https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/35320/3/R%20-%20D%20-%20LAIS%20KOOP.pdf.jpge489c9b3fabd454ebf68c6fd92f3ae94MD53open access1884/353202024-07-04 16:24:54.496open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/35320Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-07-04T19:24:54Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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