Modelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massa

• Autor(a) principal: Rocha, Keller Sullivan Oliveira
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://locus.ufv.br/handle/123456789/710
• topic: Grãos; Silos graneleiros; Processo de resfriamento; Grain; Grain stored; Cooling process; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA

Neste trabalho, foi realizada a modelagem do efeito da interação fluido-matriz porosa, incluindo o acoplamento matemático entre as equações de transferência de calor das fases sólida e fluida, para processos de resfriamento e, ou, aquecimento de grãos armazenados. Os dados experimentais permitiram validar o modelo implementado em Dinâmica dos Fluidos Computacional e caracterizar os transportes de calor e de massa no interior da massa de grãos. Condições simuladas do ar utilizado na aeração permitiram estabelecer, computacionalmente, a temperatura e a umidade relativa do ar mais adequada para a aeração da massa de grãos. Esses procedimentos permitem predizer condições em certos cenários e torna possível minimizar as perdas causadas por infestação de insetos-praga e o uso de energia elétrica, utilizando sistema de controle inteligente que pode ser simulado para diversas situações ambientais. Essas simulações permitem projetar sistemas de aeração otimizados. Este trabalho consistiu das seguintes etapas: (1) Construção de um protótipo para testes de validação do modelo; (2) Implementação de um modelo computacional de transferência de calor, massa e quantidade de movimento para simulação de sistemas de invólucro de proteção dos sensores de temperatura e umidade relativa; (3) Implementação de um modelo computacional de transferência de calor, massa e quantidade de movimento para simulação de sistemas de resfriamento (ou de aquecimento) em silos graneleiros, utilizando a dinâmica dos fluidos computacional; (4) Simulação do processo de resfriamento da massa de grãos armazenados em silos graneleiros em dois cenários e análise dos parâmetros do modelo para otimização do sistema. Os resultados da simulação permitiram avaliar o desempenho do processo de resfriamento da massa de grãos.