Modelagem e simulação do processo de difusão de corantes em fibras têxteis e estimativa do coeficiente de difusão mássica via algoritmo genético

• Autor(a) principal: Dekker, Stéfanie Caroline Pereira
• Data de Publicação: 2018
• 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/1/5697
• topic: CNPQ::OUTROS::ENGENHARIA TEXTIL; Difusão; Corantes e tingimento; Algorítmos genéticos; Diffusion; Dyes and dyeing; Genetic algorithms

O presente trabalho estudou a difusão de corante em fibras têxteis utilizando-se uma metodologia teórica. O processo difusão do corante na fibra foi modelado por meio da segunda Lei de Fick da difusão, em coordenadas cilíndricas para o caso unidimensional em regime não estacionário. A solução do modelo matemático foi obtida via solução analítica. Adicionalmente, por meio de uma otimização de uma função objetivo, utilizando-se o método de mínimos quadrados, foi estimado o coeficiente de difusividade mássica efetivo do processo de tingimento, nesta etapa foi utilizado a meta-heurística de algoritmos genéticos. Foi realizado, inicialmente, uma breve avaliação da implementação da solução analítica e da implementação do algoritmo genético para familiarização com as ferramentas e, por fim, um ajuste teórico – experimental para determinação do coeficiente de difusão. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o modelo utilizado descreve adequadamente o processo de tingimento, o algoritmo genético mostrou-se uma ferramenta robusta e que tende a solucionar problemas em que métodos convencionais ou determinísticos podem falhar e os coeficientes de difusão encontrados no presente trabalho proveram resíduos menores dos que os coeficientes encontrados na literatura.