Modelagem matemática do processo de secagem de madeira de Pinus taeda

• Autor(a) principal: Titon, Leonardo
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11545
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Madeira serrada - Secagem; Modelos matemáticos; Pinus taeda; Lumber - Drying; Mathematical models; Loblolly pine

O Pinus taeda é a espécie mais cultivada entre os pinus no Brasil, com área estimada em um milhão de hectares. Nativa dos Estados Unidos, no território brasileiro esta espécie se desenvolve bem em regiões de clima fresco e inverno frio, onde não há deficiência hídrica. Esta condição pode ser encontrada por todo o planalto das regiões Sul e Sudeste. Seu cultivo é destinado para a produção de celulose, papel, madeira serrada, chapas e madeira reconstruída. Dependendo da aplicação da madeira, é necessário que se faça a secagem da mesma, a fim de se atingir características desejadas como, por exemplo, teor de umidade e estabilidade dimensional. Dentre outras finalidades, o processo de secagem também é amplamente utilizado para fins de conservação de alimentos ou mesmo para redução da massa dos produtos a fim de diminuir custos relacionados ao transporte. Dada a importância desta operação unitária, é conveniente buscar informações acerca dos processos pertinentes a ela, tal como a variação da umidade em função do tempo. Por meio da modelagem, é possível estabelecer relações matemáticas entre as variáveis da cinética de secagem, sendo que vários estudos têm sido desenvolvidos com este intuito para diversos produtos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo modelar matematicamente a cinética de secagem de madeira de Pinus taeda, para as temperaturas de 70, 80 e 90°C, utilizando os modelos de Difusão, Page e de Dois Períodos. Os ajustes dos modelos aos dados experimentais foram feitos pelo método de Levenberg Marquardt, utilizando rotinas de programação elaboradas no software Scilab® versão 6.0.2. Os parâmetros dos modelos foram correlacionados com a temperatura e a escolha do modelo que melhor descreveu os dados experimentais da secagem se deu através da comparação do erro quadrático médio (MSE), coeficiente de determinação (R²) e do erro médio relativo (P), sendo que o modelo de Dois Períodos foi o que obteve melhor performance.