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Transferência de calor e de massa em materiais compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais: modelagem avançada e simulação.

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dc.creator.ID SANTOS, W. R. G. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/5731279762924017 pt_BR
dc.contributor.advisor1 LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.
dc.contributor.advisor1ID LIMA, A. G. B. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/4527387699298544 pt_BR
dc.contributor.referee1 CARVALHO, Laura Hecker de.
dc.contributor.referee2 CAVALCANTI, Wilma Sales.
dc.contributor.referee3 OLIVEIRA, Iran Rodrigues de.
dc.contributor.referee4 SANTOS, Danielton Gomes dos.
dc.description.resumo Materiais compósitos tem se tornado de grande importância para a engenharia, uma vez que possuem certas propriedades não obtidas por seus constituintes, individualmente. Compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais apresentam como vantagem baixa densidade, maior disponibilidade, alta deformabilidade, baixo custo e biodegradabilidade, contudo, a natureza hidrofílica das fibras vegetais afeta negativamente as propriedades mecânicas dos compósitos. Assim, torna-se essencial prever a dinâmica de absorção de umidade e aquecimento, e seus efeitos nas propriedades mecânicas dos compósitos. Este trabalho tem como objetivo estudar teoricamente, numa abordagem tridimensional e transiente, a absorção de umidade (modelo de Langmuir) e transferência de calor (Lei de Fourier) em materiais compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais. A soluções analítica (método de Transformada de Laplace) e numérica (Método de Volumes Finitos) das equações governantes são apresentadas e analisadas. Resultados das concentrações de soluto livre e aprisionado, teor de umidade, temperatura e teor de umidade médio obtidos no interior do material em diferentes instantes do processo são apresentados e analisados. Verificou-se que os gradientes de concentração das moléculas (livres e aprisionadas) são mais altos na superfície do material e que, quanto maior a concentração de soluto livre, maior a concentração de soluto aprisionado dentro do material, em qualquer tempo de processo. Além disso, observou-se que os efeitos geométricos e os parâmetros físicos do Modelo de Langmuir influenciam diretamente a cinética e distribuição das propriedades mássicas. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia do Produto pt_BR
dc.title Transferência de calor e de massa em materiais compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais: modelagem avançada e simulação. pt_BR
dc.date.issued 2019-08-23
dc.description.abstract Composite materials are of great importance for engineering, since they possess certain properties not obtained by their constituent materials individually. Polymeric composites reinforced by vegetable fibers, for instance, have low density, higher availability and deformability, low cost and biodegradability as advantages. However, the hydrophilic nature of vegetable fibers negatively affects the mechanical properties of these composites. Thus, it is essential to predict the dynamics of moisture absorption and heating, and their effects on the mechanical properties of these composites. The aim of this work is to study the moisture absorption (Langmuir model) and heat transfer (Fourier law) in polymeric composites reinforced by vegetable fibers using a three-dimensional and transient approach. The analytical (Laplace Transform method) and numerical (Finite Volume Method) solutions of the governing equations are presented and analyzed. Results of concentrations of free and entrapped solute, moisture content, temperature and average moisture content obtained within the material at different instants of the process are presented and analyzed. It has been found that the gradients of molecule concentrations (free and entrapped) are higher on the surface of the material and how higher the concentration of free solute, will be higher the concentration of solute entrapped within the material at any time. In addition, it was observed that the geometric effect and the physical parameters of the Langmuir Model directly influence the kinetics and distribution of the mass properties. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/12733
dc.date.accessioned 2020-04-13T13:37:54Z
dc.date.available 2020-04-13
dc.date.available 2020-04-13T13:37:54Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Compósitos poliméricos pt_BR
dc.subject Polymeric composites pt_BR
dc.subject Compuestos poliméricos pt_BR
dc.subject Sisal pt_BR
dc.subject Umidade pt_BR
dc.subject Moisture pt_BR
dc.subject Humedad pt_BR
dc.subject Temperatura pt_BR
dc.subject Temperature pt_BR
dc.subject Modelo de Langmuir pt_BR
dc.subject Langmuir model pt_BR
dc.subject Volumes finitos pt_BR
dc.subject Volúmenes finitos pt_BR
dc.subject Finite volumes pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator SANTOS, Wanessa Raphaella Gomes dos.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Heat and mass transfer in polymeric composite materials reinforced by vegetables fibers: advanced modeling and simulation. pt_BR
dc.description.sponsorship CNPq pt_BR
dc.relation Capes pt_BR
dc.relation FINEP pt_BR
dc.identifier.citation SANTOS, W. R. G. dos. TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA EM MATERIAIS COMPÓSITOS POLIMÉRICOS REFORÇADOS POR FIBRAS VEGETAIS: modelagem avançada e simulação. 2019. 187 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos), Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/12733 pt_BR


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