Dissertação
Modelagem e simulação da secagem de frutos de café em um secador de bandejas vibradas
Registro en:
REZENDE, Diogo Rodrigues de. Modelagem e simulação da secagem de frutos de café em um secador de
bandejas vibradas. 2011. 139 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011.
Autor
Rezende, Diogo Rodrigues de
Institución
Resumen
The School of Chemical Engineering, Federal University of Uberlândia has been
conducting studies of expression in the drying of coffee fruits using vibrated tray dryer
with recycle. Among the work carried it is emphasized of Sfredo (2006), who did the
study of dispersion in the coffee fruit dryer described initially. Data from the drying of
coffee fruits obtained by this author, who conducted a detailed description of their
experimental designs were used as the basis for application of mathematical models that
can properly simulate the drying of coffee fruits in vibrated tray dryer with recycle. The
use of mathematical models for drying of coffee fruits provide the simulation of the
drying process considering the influence of relevant variables in the process. For
modeling and simulation of mathematical models was made a literature review of
thermo-physical properties of coffee fruits, which are required for accurate
representation of the drying kinetics, and important in the simulation and design of
dryers. A study of dimensional analysis was elaborated in which they were identified in
the relevant dimensionless numbers used in drying and process simulation. There was
selected three mathematical models (Arrieche, 2007, Hussain and Dincer, 2003;
Chemkhi et al. 2005) in order to compare the results of simulations among themselves
and with those obtained by Sfredo (2006). The models evaluated are able to calculate
humidity and temperature of several internal coordinates to the fruits of coffee. In these
simulations were changes of variables and applying the method of orthogonal
collocation for the solution of partial differential equations used in the models. The
results show that the three models adequately represented the drying of coffee fruits in
trays vibrated. Mestre em Engenharia Química A Faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal de Uberlândia vem
desenvolvendo estudos de expressão na área de secagem dos frutos do café utilizando
secador de bandejas vibradas com reciclo. Dentre os trabalhos desenvolvidos destaca-se
o de Sfredo (2006), que fez o estudo da dispersão do fruto de café no secador descrito
inicialmente. Os dados da secagem de frutos de café obtidos por Sfredo (2006), que
efetuou uma descrição detalhada de seus planejamentos experimentais, foram utilizados
como base para aplicação de modelos matemáticos que possam simular adequadamente
a secagem de frutos de café em secadores de bandejas vibradas com reciclo. A
utilização de modelos matemáticos na secagem de frutos de café possibilita a simulação
do processo de secagem considerando-se a influência das variáveis relevantes no
processo. Para a modelagem e simulação dos modelos matemáticos foi feita uma
revisão na literatura das propriedades termo-físicas dos frutos de café, que são
requeridas para a representação precisa da cinética de secagem, e importantes na
simulação e projeto de secadores. Posteriormente realizou-se um estudo de análise
dimensional no qual foram identificados números adimensionais relevantes na secagem
e utilizados na simulação do processo. Foram selecionados três modelos matemáticos
(Arrieche, 2007; Hussain e Dincer, 2003; Chemkhi et al. 2005) no intuito de se
comparar os resultados das simulações entre si e com os obtidos por Sfredo (2006). Os
modelos avaliados são capazes de calcular a umidade e a temperatura em várias
coordenadas internas dos frutos de café. Nestas simulações foram feitas mudanças de
variáveis e aplicação do método de colocação ortogonal para a solução das equações
diferenciais parciais utilizadas nos modelos. Os resultados obtidos mostram que os três
modelos representaram adequadamente o processo de secagem dos frutos de café em
bandejas vibradas.