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dc.contributor.advisor1Andréa Oliveira Souza da Costapt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9333155021620480pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Esly Ferreira da Costa Juniorpt_BR
dc.contributor.referee1Viviane Santos Birchalpt_BR
dc.contributor.referee2Gustavo Matheus de Almeidapt_BR
dc.creatorAlisson Frank Canuto Brandãopt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2066855436703885pt_BR
dc.date.accessioned2021-03-16T19:25:02Z-
dc.date.available2021-03-16T19:25:02Z-
dc.date.issued2020-02-11-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/35186-
dc.description.abstractIn general, industrial drying of wood is characterized by being a process that requires a large investment due to high energy consumption and by requiring a slow operation. Its operational control is complex because it is strongly based on empirical parameters due to the intrinsic characteristics of the wood. Computational models for drying process analysis that use and accurately calculate system-related clinical effect levels, which is an important basis for business analysis and economic savings using costs and risks. In this work, the phenomenon of simultaneous heat and mass transfer during the wood drying process is analyzed by computer simulation. The used mathematical model describes the phenomenon as intrinsically diffusive but considering the influence of environmental drying conditions, such as temperature and equilibrium temperature of the airflow inside the greenhouse. The model consisting of a system of algebraic-differential equations describes the heat balances and the variation of thermodynamic variations. Its resolution is performed by implementing an algorithm that uses the integration of timeless system equations and the finite difference method to discretize the spatial direction. An analysis of the combined heat and mass transfer (moisture) was studied for a Pinus elliottii wood slab subjected to conditions typical of conventional oven drying. The thermophysical and operational parameters used in the model, as well as their correlations with the system variables, were shown in the literature. Validation was performed by comparison with experimental data from the literature and its evaluation shows significant similarity, obtaining linear correlations above 0.9. The behavior of mass and energy transport phenomena with the admission of different drying schedules was also studied. Thermodynamic properties were employed in the process efficiency analysis. Admission of gradual variations in operating conditions during the drying process resulted in positive effects on the quality and efficiency parameters of the process, increasing the drying rate and reducing the tendency for structural damage to the material.pt_BR
dc.description.resumoDe maneira geral, a secagem industrial de madeira é caracterizada por ser um processo que demanda grande investimento devido ao alto consumo energético e por exigir uma operação lenta. Seu controle operacional é complexo pois é fortemente baseado em parâmetros empíricos devido às características intrínsecas à madeira. Modelos computacionais para análise de processos de secagem permitem reproduzir e predizer, com certo grau de acurácia, a dinâmica dos fenômenos físicos relacionados a esses sistemas, o que representa uma base importante para as decisões operacionais e econômicas das empresas, podendo reduzir custos e riscos. Neste trabalho, o fenômeno de transferência simultânea de calor e massa durante o processo de secagem de madeira é analisado por meio da simulação computacional. O modelo matemático utilizado descreve o fenômeno como sendo intrinsecamente difusivo, porém considerando a influência das condições ambientais de secagem, como a temperatura e a umidade de equilíbrio da corrente de ar no interior da estufa. O modelo constituído de um sistema de equações algébrico-diferenciais descreve os balanços de calor e massa e a variação de propriedades termodinâmicas. Sua resolução é realizada através da implementação de um algoritmo que usa da integração das equações do sistema no tempo e o método de diferenças finitas para discretizar na direção espacial. A análise da transferência combinada de calor e massa (umidade) foi realizada para uma placa de madeira de Pinus eliottii submetida às condições típicas de uma secagem em estufa convectiva convencional. Os parâmetros termofísicos e operacionais utilizados no modelo, bem como suas correlações com as variáveis do sistema, foram obtidos da literatura. A validação foi realizada através da comparação com dados experimentais da literatura e sua avaliação mostra significativa similaridade, obtendo correlações lineares acima de 0,9. Foi estudado ainda o comportamento dos fenômenos de transporte de massa e energia com a admissão de diferentes cronogramas de secagem. Propriedades termodinâmicas foram empregadas na análise da eficiência do processo. Admissão de variações gradativas nas condições operacionais durante o processo de secagem resultou em efeitos positivos nos parâmetros de qualidade e eficiência do processo, aumentando a taxa de secagem e reduzindo a tendência à danos estruturais no material.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectDiferenças finitaspt_BR
dc.subjectEstufa convencionalpt_BR
dc.subjectMadeirapt_BR
dc.subjectSecagempt_BR
dc.subjectSimulaçãopt_BR
dc.subject.otherEngenharia químicapt_BR
dc.subject.otherDiferenças finitaspt_BR
dc.subject.otherMadeirapt_BR
dc.subject.otherSecagempt_BR
dc.subject.otherSimulação (Computadores)pt_BR
dc.titleDescrição matemática do transporte simultâneo de calor e massa no processo dinâmico de secagem de madeira de Pinus elliottiipt_BR
dc.title.alternativeMathematical description of simultaneous heat and mass transport in the dynamic wood drying process of Pinus elliottiipt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3979-8614pt_BR
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