Estimación de los parámetros del proceso de secado de ladrillos cerámicos industriales mediantes modelo de análisis concentrado
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i7.16913Palabras clave:
Calor; Estimación de parámetros; Ladrillos cerámicos; Masa; Modelado matemático.Resumen
La fabricación de materiales cerámicos, como actividad industrial, se debió al crecimiento de las grandes construcciones civiles. La fabricación de estos materiales comprende las etapas de extracción, procesamiento, homogeneización, conformación, secado y quemado. El secado es un proceso termodinámico que precede a la combustión, en el cual, debido al aporte de energía térmica, el agua que se agregó al sólido durante su formación se evapora. Es un proceso que involucra fenómenos complejos de transferencia de calor y masa y, por tanto, requiere la generación de modelos matemáticos que describan el proceso con gran realismo físico. La existencia de modelos matemáticos se da, sobre todo, con el objetivo de describir determinados fenómenos, buscando compreender y solucionar las irregularidades que existen durante el proceso. La estimación de parámetros es una técnica que permite obtener variables de control del proceso y describir com precisión el fenómeno de secado. En este contexto, el presente estudio tuvo como objetivo, a través de la modelización matemática y la simulación numérica, analizar el comportamiento térmico y gravimétrico de los ladrillos cerámicos industriales durante el proceso de secado y estimar los parámetros del processo. Para ello, se propusieron modelos matemáticos basados en el método de análisis concentrado y se ajustaron a los datos experimentales obtenidos em la literatura, a través del software Statistica®. Se expusieron y analizaron resultados sobre el comportamiento de los ladrillos cerámicos durante el proceso de secado. Se pudo concluir que el modelo matemático propuesto se ajustó adecuadamente a los datos experimentales recolectados, con un coeficiente de determinación mayor a 0.9 y que, a través de la estimación de parámetros, fue posible definir las variables de control del proceso y obtener los coeficientes de transferencia convectiva de calor y masa.
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