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

Detalhes bibliográficos
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
Resumo: This work aimed at the modeling of the interaction of the fluid and porous matrix, including the coupling between the mathematical equations of heat transfer in the solid fluid phases for cooling and, or, heating process of stored grains. The experimental data allowed validating the model implemented in Computational Fluid Dynamics and characterizing the heat and mass transfer within the grain mass. Simulated conditions of the air used in aeration allowed to establish, computationally, the appropriate temperature and relative humidity the grain mass aeration. These procedures allow predicting conditions in certain scenarios and make it possible to minimize losses caused by infestation of insects and the use of electric energy by using intelligent control system which can be simulated for various environmental situations. These simulations allow for designing optimized aeration systems. This work consisted of the following steps: (1) Construction of a prototype for testing and validation of the model; (2) Implementation of a computational model of heat, mass and momentum transfer for simulating enclosures (casing) to protect the temperature and relative humidity sensors; (3) Implementation of a computational model of heat, mass and momentum transfer for simulation cooling (or heating) systems in horizontal (graneleiro) bins using computational fluid dynamics; (4) Simulation of the cooling process of the grain mass stored in horizontal bins (graneleiros) in two scenarios and analysis of the parameters model for system optimization. The simulation results allow evaluating the performance of the cooling process of the grain mass.
id UFV_c5619d095dd43f2a5285ffac2cd36404
oai_identifier_str oai:locus.ufv.br:123456789/710
network_acronym_str UFV
network_name_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
repository_id_str 2145
spelling Rocha, Keller Sullivan Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/4970333252161839Martins, Márcio Arêdeshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798288T8Lacerda Filho, Adílio Flauzino dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788667H5Martins, José Helvéciohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787754Z3Monteiro, Paulo Marcos de Barroshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798498J6Silva, Jadir Nogueira dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783346P3Gouveia, Antonio Maria Claret dehttp://lattes.cnpq.br/0919004072594619Tinôco, Ilda de Fátima Ferreirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783628D62015-03-26T12:31:19Z2012-12-142015-03-26T12:31:19Z2012-02-27ROCHA, Keller Sullivan Oliveira. Modeling and simulation of the cooling process of grain stored in bins with trapezoidal floor through the energy and mass conservation laws. 2012. 177 f. Tese (Doutorado em Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2012.http://locus.ufv.br/handle/123456789/710This work aimed at the modeling of the interaction of the fluid and porous matrix, including the coupling between the mathematical equations of heat transfer in the solid fluid phases for cooling and, or, heating process of stored grains. The experimental data allowed validating the model implemented in Computational Fluid Dynamics and characterizing the heat and mass transfer within the grain mass. Simulated conditions of the air used in aeration allowed to establish, computationally, the appropriate temperature and relative humidity the grain mass aeration. These procedures allow predicting conditions in certain scenarios and make it possible to minimize losses caused by infestation of insects and the use of electric energy by using intelligent control system which can be simulated for various environmental situations. These simulations allow for designing optimized aeration systems. This work consisted of the following steps: (1) Construction of a prototype for testing and validation of the model; (2) Implementation of a computational model of heat, mass and momentum transfer for simulating enclosures (casing) to protect the temperature and relative humidity sensors; (3) Implementation of a computational model of heat, mass and momentum transfer for simulation cooling (or heating) systems in horizontal (graneleiro) bins using computational fluid dynamics; (4) Simulation of the cooling process of the grain mass stored in horizontal bins (graneleiros) in two scenarios and analysis of the parameters model for system optimization. The simulation results allow evaluating the performance of the cooling process of the grain mass.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.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraisapplication/pdfporUniversidade Federal de ViçosaDoutorado em Engenharia AgrícolaUFVBRConstruções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produGrãosSilos graneleirosProcesso de resfriamentoGrainGrain storedCooling processCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLAModelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massaModeling and simulation of the cooling process of grain stored in bins with trapezoidal floor through the energy and mass conservation lawsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdfapplication/pdf5794705https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/710/1/texto%20completo.pdf08737a674c591d9a84489e3f9afabb83MD51TEXTtexto completo.pdf.txttexto completo.pdf.txtExtracted texttext/plain265075https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/710/2/texto%20completo.pdf.txtc7dbe68271c286faaec9e1160c72a3b0MD52THUMBNAILtexto completo.pdf.jpgtexto completo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3615https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/710/3/texto%20completo.pdf.jpge3ea658b9bc1c781089461b9d3a082d9MD53123456789/7102016-04-06 23:12:34.853oai:locus.ufv.br:123456789/710Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452016-04-07T02:12:34LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
dc.title.por.fl_str_mv Modelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massa
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Modeling and simulation of the cooling process of grain stored in bins with trapezoidal floor through the energy and mass conservation laws
title Modelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massa
spellingShingle Modelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massa
Rocha, Keller Sullivan Oliveira
Grãos
Silos graneleiros
Processo de resfriamento
Grain
Grain stored
Cooling process
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
title_short Modelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massa
title_full Modelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massa
title_fullStr Modelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massa
title_full_unstemmed Modelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massa
title_sort Modelagem e simulação do processo de resfriamento de grãos armazenados em silos graneleiros por meio das leis de conservação de energia e massa
author Rocha, Keller Sullivan Oliveira
author_facet Rocha, Keller Sullivan Oliveira
author_role author
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4970333252161839
dc.contributor.author.fl_str_mv Rocha, Keller Sullivan Oliveira
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Martins, Márcio Arêdes
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798288T8
dc.contributor.advisor-co2.fl_str_mv Lacerda Filho, Adílio Flauzino de
dc.contributor.advisor-co2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788667H5
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Martins, José Helvécio
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787754Z3
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Monteiro, Paulo Marcos de Barros
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798498J6
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Silva, Jadir Nogueira da
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783346P3
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Gouveia, Antonio Maria Claret de
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0919004072594619
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783628D6
contributor_str_mv Martins, Márcio Arêdes
Lacerda Filho, Adílio Flauzino de
Martins, José Helvécio
Monteiro, Paulo Marcos de Barros
Silva, Jadir Nogueira da
Gouveia, Antonio Maria Claret de
Tinôco, Ilda de Fátima Ferreira
dc.subject.por.fl_str_mv Grãos
Silos graneleiros
Processo de resfriamento
topic Grãos
Silos graneleiros
Processo de resfriamento
Grain
Grain stored
Cooling process
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
dc.subject.eng.fl_str_mv Grain
Grain stored
Cooling process
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
description This work aimed at the modeling of the interaction of the fluid and porous matrix, including the coupling between the mathematical equations of heat transfer in the solid fluid phases for cooling and, or, heating process of stored grains. The experimental data allowed validating the model implemented in Computational Fluid Dynamics and characterizing the heat and mass transfer within the grain mass. Simulated conditions of the air used in aeration allowed to establish, computationally, the appropriate temperature and relative humidity the grain mass aeration. These procedures allow predicting conditions in certain scenarios and make it possible to minimize losses caused by infestation of insects and the use of electric energy by using intelligent control system which can be simulated for various environmental situations. These simulations allow for designing optimized aeration systems. This work consisted of the following steps: (1) Construction of a prototype for testing and validation of the model; (2) Implementation of a computational model of heat, mass and momentum transfer for simulating enclosures (casing) to protect the temperature and relative humidity sensors; (3) Implementation of a computational model of heat, mass and momentum transfer for simulation cooling (or heating) systems in horizontal (graneleiro) bins using computational fluid dynamics; (4) Simulation of the cooling process of the grain mass stored in horizontal bins (graneleiros) in two scenarios and analysis of the parameters model for system optimization. The simulation results allow evaluating the performance of the cooling process of the grain mass.
publishDate 2012
dc.date.available.fl_str_mv 2012-12-14
2015-03-26T12:31:19Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2012-02-27
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2015-03-26T12:31:19Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ROCHA, Keller Sullivan Oliveira. Modeling and simulation of the cooling process of grain stored in bins with trapezoidal floor through the energy and mass conservation laws. 2012. 177 f. Tese (Doutorado em Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2012.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://locus.ufv.br/handle/123456789/710
identifier_str_mv ROCHA, Keller Sullivan Oliveira. Modeling and simulation of the cooling process of grain stored in bins with trapezoidal floor through the energy and mass conservation laws. 2012. 177 f. Tese (Doutorado em Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2012.
url http://locus.ufv.br/handle/123456789/710
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.publisher.program.fl_str_mv Doutorado em Engenharia Agrícola
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFV
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Viçosa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:LOCUS Repositório Institucional da UFV
instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
instname_str Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron_str UFV
institution UFV
reponame_str LOCUS Repositório Institucional da UFV
collection LOCUS Repositório Institucional da UFV
bitstream.url.fl_str_mv https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/710/1/texto%20completo.pdf
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/710/2/texto%20completo.pdf.txt
https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/710/3/texto%20completo.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 08737a674c591d9a84489e3f9afabb83
c7dbe68271c286faaec9e1160c72a3b0
e3ea658b9bc1c781089461b9d3a082d9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)
repository.mail.fl_str_mv fabiojreis@ufv.br
_version_ 1801213063823622144