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Title: Secagem de materiais cerâmicos com forma complexa: um estudo teórico via CFX.
Other Titles: Drying of ceramic materials with complex form: a theoretical study via CFX.
???metadata.dc.creator???: SANTOS, João Paulo da Silva.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CAVALCANTI , Wilma Sales.
???metadata.dc.contributor.referee2???: ANDRADE , Tony Herbert Freire de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: SANTOS , Ivonete Batista.
???metadata.dc.contributor.referee4???: SILVA, José Vieira da.
Keywords: Secagem;Numérico;Simulação;Materiais Cerâmicos;CFX;Drying;Numerical;Simulation;Ceramic Materials
Issue Date: 28-Feb-2018
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SANTOS, J. P. da S. Secagem de materiais cerâmicos com forma complexa: um estudo teórico via CFX. 2018. 93 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018.
???metadata.dc.description.resumo???: Diversos autores vêm dando ênfase ao fenômeno de transferência de calor e massa durante o processo de secagem. Numerosos modelos matemáticos têm sido propostos para descrever o aquecimento dos materiais cerâmicos e a perda de umidade durante a secagem. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo geral estudar a transferência de calor e massa em materiais cerâmicos com forma complexa, usando o CFX. Um modelo matemático tridimensional transiente foi apresentado para predizer a transferência de calor e massa, simular a distribuição do teor de umidade e temperatura no interior de sólidos cerâmicos, considerando propriedades termofísicas constantes, utilizando-se o software, ANSYS CFX®. Para a validação da metodologia numérica foram utilizados dados experimentais da literatura da secagem de tubos cerâmicos nas temperaturas de secagem de 60, 70, 80, 90 e 100 °C. Resultados do teor de umidade e temperatura do material cerâmico durante a secagem são apresentados e comparados com os dados experimentais, e uma boa aproximação foi verificada. Desta comparação, estimou-se o coeficiente de difusão de massa para cada temperatura de secagem. Observou-se que, no processo de secagem, a perda de massa é mais lenta que o aquecimento, uma vez que a condutiviade térmica do material é bem superior a difusiviadade de massa. Verifica-se que o coeficiente de difusao de massa tende a aumentar com a elevação da temperatura de secagem.
Abstract: Several authors has studied the phenomenon of heat and mass transfer during the drying process. Numerous mathematical models have been proposed to describe the heating of Ceramic Materials and moisture loss during drying.In this sense, this work has as general objective to study the transfer of heat and mass in ceramic materials with complex form, using the CFX. A three-dimensional transient mathematical model is presented to predict the transfer of mass and heat and to simulate the distribution of moisture and temperature content within ceramic solids, considering constant thermophysical properties using ANSYS CFX® software. For the validation of the numerical methodology, experimental data from the literature on the drying of ceramic tubes at 60, 70, 80, 90 and 100 ° C drying temperatures were used. Results of the moisture content and temperature of the ceramic material during drying are presented and compared with the experimental data, and a good approximation was verified from this comparison, the mass diffusion coefficient was estimated for each drying temperature. It has been observed that in the drying process the mass loss is slower than heating, since the thermal conductivity of the material is much greater than mass diffusion. It is found that the coefficient of mass diffusion tends to increase with the increase of the drying temperature.
Keywords: Secagem
Numérico
Simulação
Materiais Cerâmicos
CFX
Drying
Numerical
Simulation
Ceramic Materials
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7092
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