Solução numérica da equação de difusão em coordenadas cilíndricas e aplicações em processos de secagem.

• Autor(a) principal: ARAÚJO, Ivo Dantas de.
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/42575
• topic: Matemática; Modelagem matemática; Difusão de massa; Mathematics; Mathematical modeling; Mass diffusion; Pine nut drying; Numerical solution; Cylindrical coordinates; Matemáticas; Modelado matemático; Difusión de masa; Secado de piñones; Solución numérica; Secagem de Pinhão; Solução numérica; Coordenadas cilíndricas; Matemática

Neste trabalho, foi realizado um estudo da Equação de Difusão sob o ponto de vista das aplicações, dando ênfase aos fenômenos de difusão transiente de massa em sólidos com forma geométrica cilíndrica. A solução numérica da Equação de Difusão bidimensional, em coordenadas cilíndricas foi obtida utilizando-se o Método de Volumes Finitos, com uma formulação totalmente implícita. O modelo matemático utilizado pressupõe condição de contorno de terceira espécie e permite que os parâmetros termofísicos sejam considerados constantes ou variáveis. A metodologia foi aplicada para estimar a variação de umidade no interior de sementes de uma árvore bem brasileira, o pinheiro (Araucária angustifólia), durante o processo de secagem contínua e intermitente na temperatura de 70ºC. Resultados experimentais do teor de umidade do pinhão com casca, ao longo do tempo, foram comparados com valores obtidos através da solução da equação diferencial, a fim de validar o modelo. Utilizou-se um código computacional em linguagem Fortran para realização das otimizações/simulações. De acordo com os resultados dos parâmetros estatísticos, o modelo descreve bem as cinéticas de secagem contínua e intermitente de pinhão. O efeito das considerações adotadas quanto à difusividade ser constante ou variável foi observado e o modelo com a adoção do coeficiente de difusão dependente do teor de umidade descreve melhor a cinética de secagem contínua de pinhão na temperatura de 70ºC.