Secado de ladrillos cerámicos arcillos industriales: una investigación teórica con modelos concentrados
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10064Palabras clave:
Secado; Volumen; Áreas superficiales; Ladrillos cerámicos; Estimación de parámetros.Resumen
Este trabajo presenta un estudio teórico de la transferencia de calor y masa durante el secado de ladrillos cerámicos industriales en un horno. Se han propuesto modelos matemáticos para describir la cinética de secado y calentamiento del ladrillo en función del tiempo de proceso, considerando la existencia de las superficies internas y externas y las variaciones dimensionales del ladrillo. Se han propuesto modelos empíricos para predecir el comportamiento del contenido de humedad, la temperatura superficial, el volumen y las áreas superficiales internas y externas del producto. El estudio se llevó a cabo en diferentes condiciones de funcionamiento del aire de secado (50 a 100°C). Todo el modelado se ajustó a los datos experimentales del contenido promedio de humedad, temperatura en la superficie y dimensiones promedio del ladrillo durante el secado, en cada condición experimental, obteniendo un buen ajuste y alto coeficiente de determinación, mostrando su confiabilidad para ser utilizado en la predicción del problema físico. A partir de la comparación, se estimaron el volumen, las áreas de las superficies internas y externas y los parámetros de transferencia de calor y masa del ladrillo.
Citas
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
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2020 Lucas Pereira Castanheira Nascimento; Stephane Katherine Barbosa Moura da Silva; Elisiane Santana de Lima; Hortência Luma Fernandes Magalhães; Wanderson Magno Paiva Barbosa de Lima; Ricardo Soares Gomez; Túlio Rafael Nascimento Porto; Antonio Gilson Barbosa de Lima
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
