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Solução numérica e implementação computacional da equação de difusão usando coordenadas generalizadas tridimensionais: aplicação na secagem de telhas ornamentais.

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dc.creator.ID ARAÚJO, L. F. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/8278454009487464 pt_BR
dc.contributor.advisor1 FARIAS, Vera Solange de Oliveira.
dc.contributor.advisor1ID FARIAS, V. S. O. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/0923353123868517 pt_BR
dc.contributor.referee1 SILVA, Cleide Maria Diniz Pereira da Silva e.
dc.contributor.referee2 LINS, Marcos Antônio Amaral.
dc.contributor.referee3 ATAÍDE, Jair Stefanini Pereira de.
dc.contributor.referee4 SILVA JÚNIOR, Aluízio Freire da.
dc.description.resumo Este trabalho tem por objetivo estudar teórica e experimentalmente o processo de difusão em três dimensões, para sólidos de forma arbitrária. O estudo apresenta soluções analíticas e numéricas da equação de difusão na descrição do transporte da grandeza de interesse para a condição de contorno do terceiro tipo. As ferramentas analíticas consideraram o produto com a forma de paralelepípedo, enquanto a solução numérica foi desenvolvida para sólidos com forma genérica. Para utilizar o método numérico, a solução da equação de difusão tridimensional foi discretizada usando o método dos volumes finitos, com uma formulação totalmente implícita, usando coordenadas generalizadas. Um código computacional desenvolvido em FORTRAN, usando o estúdio CVF 6.6.0 foi utilizado e os resultados acoplados ao software LS Optimizer para fazer a simulação, a partir de dados experimentais de secagem. Assim, foram determinados o coeficiente de difusão efetivo em função da razão de umidade para várias funções e também o valor do coeficiente de transferência convectivo. As ferramentas foram aplicadas à secagem de telhas cerâmicas para quatro condições experimentais. Os resultados mostraram que, ao se aumentar a temperatura ou a velocidade do fluxo de ar de secagem ou ambas, o tempo do processo diminui. Para as temperaturas e velocidades estudadas, as cinéticas de secagem apresentaram resultados coerentes do ponto de vista físico, em se tratando de um processo de secagem. Os valores dos coeficientes difusivos e de transferências convectivos foram obtidos com as incertezas e podem ser considerados estatisticamente coerentes. Em adição a isto, a análise e comparação dos resultados com dados reportados na literatura, para casos similares, mostraram que a solução apresentada forneceu resultados coerentes para todos os casos investigados. 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 Solução numérica e implementação computacional da equação de difusão usando coordenadas generalizadas tridimensionais: aplicação na secagem de telhas ornamentais. pt_BR
dc.date.issued 2018-08-30
dc.description.abstract This work has the objective to study theoretically and experimentally the diffusion process in three dimensions, for solids of arbitrary form. The study presents numerical and analytical solutions of the diffusion equation in the description of the transport of the greatness of interest for the boundary condition of the third type. The analytical tools consider the product with the parallelepiped form, while the numerical solution was developed for generically form solids. To use the numerical method, the solution of the three-dimensional diffusion equation was discretized using the finite volume method, with a fully implicit formulation, using generalized coordinates. A computational code developed in FORTRAN, using the CVF 6.6.0 studio was used and the results coupled to the software LS Optimizer to make the simulation, from experimental data of drying. Thus, the effective diffusion coefficient was determined as a function of the moisture ratio for several functions and also the value of the convective transfer coefficient. The tools were applied to the drying of ceramic tiles for four experimental conditions. The results have shown that by increasing the temperature or the speed of the drying air flow or both, the process time decreases. For the temperatures and speeds studied, the drying kinetics presented physically coherent results in the drying process. The values of the diffusive coefficients and convective transfers were obtained with the uncertainties and can be considered statistically coherent. In addition to this, the analysis and comparison of the results with data reported in the literature, for similar cases, showed that the presented solution provided coherent results for all cases investigated. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27999
dc.date.accessioned 2022-11-24T22:35:50Z
dc.date.available 2022-11-24
dc.date.available 2022-11-24T22:35:50Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Telhas ornamentais - secagem pt_BR
dc.subject Solução numérica pt_BR
dc.subject Equação de difusão pt_BR
dc.subject Coordenadas generalizadas tridimensionais pt_BR
dc.subject Geometria complexa pt_BR
dc.subject LS Optimizer pt_BR
dc.subject Malhas estruturadas pt_BR
dc.subject Difusividade variável pt_BR
dc.subject Materiais cerâmicos - secagem pt_BR
dc.subject Equação de transporte pt_BR
dc.subject Ornamental tiles - drying pt_BR
dc.subject Numerical solution pt_BR
dc.subject Diffusion equation pt_BR
dc.subject Generalized three-dimensional coordinates pt_BR
dc.subject Complex geometry pt_BR
dc.subject LS Optimizer pt_BR
dc.subject Structured meshes pt_BR
dc.subject Variable diffusivity pt_BR
dc.subject Ceramic materials - drying pt_BR
dc.subject Transport equation pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator ARAÚJO, Luis Felipe de.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Numerical solution and computational implementation of the diffusion equation using three-dimensional generalized coordinates: application in the drying of ornamental tiles. pt_BR
dc.identifier.citation ARAÚJO, Luis Felipe de. Solução numérica e implementação computacional da equação de difusão usando coordenadas generalizadas tridimensionais: aplicação na secagem de telhas ornamentais. 2018. 290f. (Tese de Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27999 pt_BR


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