Transporte de calor e massa na secagem de tijolos cerâmicos vazados.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: AVELINO, Daniel Oliveira.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28255
Resumo: A secagem, processo termodinâmico o qual ocorre a redução de teor de umidade do sólido mediante fornecimento de energia, compreende uma das etapas mais importante para fabricação da peça cerâmica, tanto pela energia gasta, quanto pelos efeitos indesejáveis que possam surgir nessa fase. Na fabricação de tijolos cerâmicos, por exemplo, podem surgir danos estruturais como trincas, deformações e empenamentos que diminuem a qualidade do produto final, por isso a importância do seu estudo. Com o estudo das simulações computacionais capazes de prever o comportamento de variáveis como teor de umidade, temperatura e tensões no interior dos tijolos cerâmicos, é possível obter um processo de secagem mais rápido e otimizado, evitando desperdícios de matérias-primas e economia de combustíveis. Buscando melhorias para o processo de secagem de tijolos cerâmicos, este trabalho tem como objetivo principal estudar numericamente o transporte de calor e massa na secagem de tijolos cerâmicos vazados (oito furos), incluindo as tensões termo-hidro-mecânicas. Um modelo matemático tridimensional transiente é apresentado para predizer a transferência de massa e calor, baseado na teoria de difusão líquida, e para as tensões internas baseado na lei de Hooke generalizada. A sua solução numérica é obtida pelo método dos volumes finitos. Como resultados são apresentadas as cinéticas de secagem e aquecimento para temperaturas de 50° C, 70° C e 100°C, bem como, os gráficos de distribuição de umidade, temperatura e tensão internas para as mesmas condições. A partir dos resultados, verifica-se que os maiores gradientes de umidade, temperatura e tensões internas ocorrem nas superfícies externas e internas, principalmente nos vértices. Observa-se também que as tensões internas em todos os tempos e para todas as temperaturas analisadas são predominantemente de tração, muito em função da perda de umidade e retração volumétrica. Além disso, o modelo de difusão liquida se mostrou adequado para representar a secagem de tijolos cerâmicos vazados, utilizando-se os coeficientes de difusão mássica e de calor efetivos, que são da ordem de 10 a 10¹¹.