Secagem de tijolos cerâmicos argilosos industriais: uma investigação teórica usando modelos concentrados
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10064Palavras-chave:
Secagem; Volume; Área superficial; Tijolos cerâmicos; Estimação de parâmetros.Resumo
Este trabalho apresenta um estudo teórico da transferência de calor e massa durante a secagem de tijolos cerâmicos industriais em estufa. Foram propostos modelos matemáticos para descrever as cinéticas de secagem e aquecimento do tijolo em função do tempo de processo, considerando a existência das áreas superficiais interna e a externa e variações dimensionais do tijolo. Foram propostos modelos empíricos para predizer o comportamento do teor de umidade, temperatura superficial, volume e áreas superficiais interna e externa do produto. O estudo foi conduzido em diferentes condições operacionais do ar de secagem (50 a 100°C). Toda a modelagem foi ajustada a dados experimentais do teor de umidade médio, temperatura na superfície e dimensões médias do tijolo durante a secagem, em cada condição experimental, obtendo-se um bom ajuste e elevado coeficiente de determinação, evidenciando sua confiabilidade para ser usada na predição do problema físico. Da comparação, estimou-se o volume, as áreas superficiais interna e externa e os parâmetros de transferência de calor e de massa do tijolo.
Referências
Almeida, G. S., Silva, J. B., Silva, C. J., Swarnakar, R., Neves, G. A., Lima, A. G. B. (2013). Heat and mass transport in an industrial tunnel dryer: modeling and simulation applied to hollow bricks. Applied Thermal Engineering, 55, 78-86. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2013.02.042
Almeida, G. S., Tavares, F. V. S., Lima, W. M. P. B., Lima, A. G. B. (2016). Energetic and exergetic analysis of the clay bricks drying in an industrial tunnel dryer. Defect and Diffusion Forum, 369, 104 – 109. 10.4028 / www.scientific.net / DDF.369.104
ANICER (Associação Nacional da Indústria Cerâmica). Dados do setor. Recuperado de <https://www.anicer.com.br/anicer/setor/>.
Araújo, M. V., Santos, R. S., Silva, R. M., Nascimento, J. B. S., Santos, W. R. G., Lima, A. G. B. (2019). Drying of industrial hollow ceramic brick: A numerical analysis using CFD. Defect and Diffusion Forum, 391, 48 - 53. https://doi.org/10.4028/ww w.scientific.net/DDF.391.48
Avelino, D. O. (2008). Estudo experimental da secagem de tijolos cerâmicos vazados industriais. Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), Departamento de Engenharia Mecânica, UFCG, Campina Grande.
Brito, M. K. T., Almeida, D. B. T., Lima, A. G. L., Rocha, L. A., Lima, E. S., Oliveira, V. A. B. (2017) Heat and mass transfer during drying of clay ceramic materials: a three-dimensional analytical study. Diffusion Foundations, 10, 93 - 106. https://doi.org/10.4028/ www.scientific.net/DF.10.93
Coelho, J. M. (2009). Projeto de assistência técnica ao setor de energia: perfil de argilas para cerâmica vermelha. Brasília: Ministério de Minas e Energia, (Relatório Técnico, 32). Recuperado de http://www.mme.gov.br/documents/36108/448620/P23_RT32_Perfil_da _Argila+%281%29.pdf/66e440a8-195e-0e2f-3922-e2d038af7537?version=1.0
Heydari, M., Khalili, K., Ahmadi-Brooghani. S. Y. (2018). More Comprehensive 3D Modeling of Clay-like Material Drying. AIChE Journal, 64(4), 1469-1478. https://doi.org/10.1002/aic.16027
Lima, W. M. P. B. (2017). Transferência de calor e massa em sólidos porosos com geometria complexa via análise concentrada: Modelagem e simulação. Dissertação de Mestrado (Engenharia Mecânica), Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB, Brasil. Recuperado de http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/371
Macedo, R. S., Menezes, R. R., Neves, G. A., Ferreira, H. C. (2008). Estudo de argilas usadas em cerâmica vermelha. Cerâmica. 54(332), 411-417. Recuperado de https://www.scielo.br/pdf/ce/v54n332/05.pdf
Silva, A. A., Nascimento, J. J. S., Lima, A. G. B. (2009) Estudo analítico de secagem de placas cerâmicas usando o método integral baseado em Galerkin e condição de contorno de Dirichlet. Revista Eletrônica de Materiais e Processos. 4(2), 48-55.
Silva, J. B. (2009). Simulação e experimentação da secagem de tijolos cerâmicos vazados. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, UFCG, Campina Grande.
Silva, J. B., Almeida, G. S., Lima, W. C. P. B., Neves, G. A., Lima, A. G.B. (2011). Heat and mass diffusion including shrinkage and hygrothermal stress during drying of holed ceramics bricks. Defect and Diffusion Forum, 312-315, 971-976. 10.4028 / www.scientific.net / DDF.312-315.971
Silva, S. K. B. M. (2018). Secagem de tijolos cerâmicos industriais: estimativa de parâmetros de processo via modelo concentrado. Trabalho de conclusão de curso (TCC). Departamento de Engenharia Mecânica, UFCG, Campina Grande.
Tavares, F. V. S., Farias Neto, S. R., Barbosa, E. S., Lima, A. G. B., Silva, C. J. (2014). Drying of ceramic hollow bricks in an industrial tunnel dryer: A finite volume analysis. International Journal of Multiphysics, 8(3), 297 – 312
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