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Type: TESE
Title: Modelagem matematica e simulação do perfil de temperatura num extrusor de rosca dupla corotacional entrelaçada
Author: Matos Chamorro, Rodrigo Alfredo
Advisor: Menegalli, Florência Cecília, 1944-
Abstract: Resumo: O objetivo do trabalho foi desenvolver um modelo matemático baseado nas equações de balanço de energia térmica e de continuidade, às condições internas do extrusor de rosca dupla co-rotacional, para predizer os perfis de temperatura da farinha de soja desengordurada ao longo do extrusor. Para desenvolver o modelo matemático fizeram-se as seguintes considerações: as propriedades termo físicas do produto (conductividade térmica e calor especifico) são dependentes da temperatura e do conteúdo de umidade do produto; da configuração geométrica do extrusor; e das condições de processamento. O material fundido é considerado como fluido não newtoniano e a viscosidade aparente é dependente da temperatura, da taxa de deformação e do conteúdo de umidade do produto. Com esse modelo matemático foi escrito um programa de computador em C++, que permitiu simular o perfil de temperatura do produto ao longo do extrusor, Através das simulações foram determinados os valores de velocidade rotacional da rosca, velocidade de alimentação do produto, a distribuição de temperatura do cilindro e os parâmetros de ajuste (Nu, f, p), que influenciam o perfil de temperatura do produto ao longo do extrusor. O conteúdo de umidade não influencia o perfil de temperatura, mas tem se mostrado que afeta na geração de energia por dissipação viscosa e na viscosidade aparente. O modelo teórico mostrou uma boa capacidade de predição do perfil de temperatura de amido extrusado, comparado com dados experimentais encontrados na literatura para a mesma configuração geométrica do extrusor

Abstract: The aim of this work was the development of a mathematical model from the thermal energy balance equation and of continuity to predict the temperature profile of soy flour defatted in a co-rotational twin screw extruder. The following considerations were made for the development of the mathematical model; the physical thermal properties of the product depend on its temperature and moisture content, geometrical form of screw and processing conditions. The melted material is considered as non-Newtonian fluid and the apparent viscosity is dependent on temperature, shear rate and moisture content. A computer program written in C++ language was developed with this mathematical model. It permits to simulate the temperature profile of the material in the extruder. Through this simulation, screw rotational speed, material feeding speed, barrel temperature and the parameters fitting (Nu, f, p), to influence the temperature profile of material, was observed. The moisture content does not influence the temperature profile, but this affects energy generation by viscous dissipation and apparent viscosity. This mathematical model has a good ability to predict the profile temperature of starch, when compared with experimental result found in the literature for the same geometrical twin screw configuration
Subject: Modelos matemáticos
Calor - Transmissão
Métodos de simulação
Processo de extrusão
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1998
Appears in Collections:FEA - Dissertação e Tese

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