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Type: TESE
Title: Fenomeno de difusão em solidos esferoidais prolatos. Estudo de caso : secagem de banana
Author: Lima, Antonio Gilson Barbosa de
Advisor: Nebra, Silvia Azucena, 1943-
Perez, Silvia Azucena Nebra de
Abstract: Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos vários modelos matemáticos bidimensionais analíticos e numéricos para simular o fenômeno de difusão em sólidos esferoidais prolatos (elipsoidais axisimétricos). Na formulação numérica, o método de volumes finitos, usando uma malha regular, é explorado para discretizar a equação de difusão, considerando o fenômeno com ou sem encolhimento, com ou sem têmpera, com ou sem transporte simultâneos de umidade e calor. O conjunto de equações lineares é resolvido iterativamente pelo método de Gauss-Seidel, usando condição de fronteira de equilíbrio ou convectiva e coeficiente de difusão constante ou variável. Os modelos predizem a transferência interna de umidade e/ou calor no sólido, bem como o seu teor de umidade médio e/ou temperatura média ao longo do processo. Vários casos foram estudados, variando-se os números de Fourier e Biot para transferência de calor ou de massa e a razão de aspecto do corpo. Foi feita uma análise dos efeitos da geometria do corpo, do encolhimento e da secagem em multipasses (têmpera), no fenômeno de difusão de umidade. Como aplicação, os modelos foram usados para descrever a transferência de calor e massa durante a secagem de banana, variedade "nanicão". Os resultados obtidos foram comparados com dados experimentais da literatura. Equações para as difusividades térmica e de massa e o coeficiente de transferência de calor convectivo foram obtidas utilizando o método dos mínimos quadrados

Abstract: ln this work, various two dimensions mathematical models to simulate the diffusion phenomenon in prolate spheroidal solids (ellipsoids axisymmetric) were developed. ln the numerical formulation, the finite-volume method, a regular grid is employed to discretize the diffusion equation, considering the phenomenon with and without shrinkage, with or without tempering, and simultaneous moisture and heat transfer. The linear equations set was solved iteratively utilizing the Gauss-Seidel method, with convective or equilibrium boundary conditions and constant or variable diffusion coefficient. The models predict the temperature and/or moisture content distribution inside the solid and the mean moisture content and/or mean temperature along the time. Various cases were analized, changing the Fourier and Biot numbers applied to heat or mass transfer and the aspect ratios ofthe body. The effects in the diffusion phenomenon due to the body geometry, shrinkage and tempering were showed. As an application, the models were used to describe the heat and mass transfer during the drying of banana, variety "nanicão", and the results were compared with experimental data from the literature. Equations for mass and thermal diffusivity and convective heat transfer coefficient were obtained using the least square method
Subject: Difusão em solidos
Elipsoide
Secagem
Banana - Secagem
Modelos matemáticos
Métodos de simulação
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1999
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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