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Descrição da transferência de calor em produtos alimentares submetidos a processos com condição de contorno variável.

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dc.creator.ID COSTA, W. S. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/9612581422875343 pt_BR
dc.contributor.advisor1 SILVA, Wilton Pereira da.
dc.contributor.advisor1ID SILVA, W. P. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/3304211079659943 pt_BR
dc.contributor.referee1 ATAÍDE, Jair Stefanini Pereira de.
dc.contributor.referee1ID ATAÍDE, J. S. P. pt_BR
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/3201374347373584 pt_BR
dc.contributor.referee2 SILVA, Cleide Maria Diniz Pereira da Silva e.
dc.contributor.referee2ID SILVA, C. M. D. P. S. E. pt_BR
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/7493893834088697 pt_BR
dc.contributor.referee3 LINS, Marcos Antonio Amaral.
dc.contributor.referee3ID LINS, M. A. A. pt_BR
dc.contributor.referee3Lattes http://lattes.cnpq.br/9384923548407594 pt_BR
dc.contributor.referee4 BATISTA, Francisco Alves.
dc.contributor.referee4ID BATISTA, F. A. pt_BR
dc.contributor.referee4Lattes http://lattes.cnpq.br/3367374225960511 pt_BR
dc.description.resumo Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento da transferência de calor em polpa de jaca acondicionada em recipiente cilíndrico. O estudo apresenta a solução para a equação de difusão com condição de contorno de primeiro tipo variável. Foi desenvolvida uma modelagem físico-matemática para solução de um problema direto de difusão de calor bidimensional, no interior de um recipiente cilíndrico contendo polpa de jaca. O método dos volumes finitos com formulação totalmente implícita foi usado para resolver o problema direto e, por conseguinte, determinar a distribuição de temperatura. O meio pastoso, homogêneo e isotrópico, foi considerado estacionário e, assim, eventuais trocas convectivas e radioativas no interior do meio foram negligenciadas. Dois softwares em Fortran foram desenvolvidos visando, primeiro, à solução do problema de estimativa da difusividade térmica utilizando-se, como função objetivo, o qui-quadrado e o outro para a solução do problema direto. Conjuntamente, foi usado um aparato experimental para a análise inversa (problema inverso). O sistema físico experimental consistiu de dois recipientes cilíndricos de alumínio de dimensões diferentes, que foram preenchidos com polpa de jaca para a qual se estimou a difusividade térmica. Dois termopares conectados a um termômetro digital de dois canais mediram as temperaturas no centro e na interface entre a polpa e o recipiente. As medidas foram enviadas a um computador via RS-232 e salvas em arquivo, através do software Data logger. No que concerne ao problema direto, um modelo de condução de calor bidimensional, com simetria radial e axial, foi usado para obter a resposta transiente das temperaturas medidas no centro e no contorno do cilindro. Quando comparados aos valores da literatura, os resultados obtidos se mostraram coerentes, ou seja, o software desenvolvido neste trabalho pode ser considerado válido, sendo que este pode ser utilizado para outras simulações. Mostraram, também, que a solução proposta representa satisfatoriamente o processo de tratamento térmico de polpa de jaca acondicionada em embalagens cilíndricas proporcionando segurança alimentar com um menor custo de energia. Conhecida a difusividade térmica em função da temperatura local, é possível precisar o tempo adequado de tratamento térmico, tornando desnecessária a realização de experimentos a cada vez que um novo recipiente cilíndrico for utilizado para armazenar o produto. 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 de Processos. pt_BR
dc.title Descrição da transferência de calor em produtos alimentares submetidos a processos com condição de contorno variável. pt_BR
dc.date.issued 2015-07-17
dc.description.abstract This work aims to study the heat transfer behavior in jackfruit pulp packed in cylindrical container. The study presents the solution to the diffusion equation type boundary condition for first variable. A physical-mathematical model for solving the problem of a direct two-dimensional diffusion of heat in the interior of a cylindrical container containing jackfruit pulp has been developed. The finite volume method with fully implicit formulation was used to solve the direct problem and therefore, determine the temperature distribution. The medium viscous, homogeneous and isotropic, was considered stationary and thus any radioactive and convective exchanges within the medium they were neglected. Two software in Fortran were developed first to find the solution of the estimated thermal diffusivity problem using as objective function, the chi-square and also for solving the direct problem it self. Together, an experimental apparatus was used to analyze the reverse (inverse problem). The experimental physical system consisted of using two cylindrical aluminum containers of different dimensions, which were filled with jackfruit pulp for which the thermal diffusivity is estimated. Two thermocouples connected to a digital two channel thermometer measured temperatures at the center and at the interface between the pulp and the container. The measures were sent to a computer via RS-232 and saved in a file, through the Data Logger software. Concerning to the direct problem a two-dimensional heat conduction model with radial and axial symmetry it has been used for the transient response of the measured temperatures at the center and the cylinder contour. Compared to literature values, the results obtained were consistent, so, the software developed in this work can be considered valid and this can be used for other simulations the results. Also showed that the proposed solution represents satisfactorily the heat treatment process of wrapped jackfruit pulp in cylindrical packaging providing food security with a lower energy cost. As we know the thermal diffusivity an depending on the local temperature is possible to determine the timing of heat treatment, making it unnecessary to perform experiments each time a new cylindrical container is used to store the product. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/265
dc.date.accessioned 2018-02-07T14:27:21Z
dc.date.available 2018-02-07
dc.date.available 2018-02-07T14:27:21Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Coordenadas Cilíndricas. pt_BR
dc.subject Difusão Térmica. pt_BR
dc.subject Volumes Finitos. pt_BR
dc.subject Otimização. pt_BR
dc.subject Polpa de Jaca. pt_BR
dc.subject Cylindrical Coordinates. pt_BR
dc.subject Thermal Diffusion. pt_BR
dc.subject Finite Volumes. pt_BR
dc.subject Optimization. pt_BR
dc.subject Jackfruit Pulp. pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator COSTA, Waldemir Soares da.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.identifier.citation COSTA, Waldemir Soares da. Descrição da transferência de calor em produtos alimentares submetidos a processos com condição de contorno variável. 2015. 259 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande,Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2015. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/265 pt_BR


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