Título: ANÁLISE DO EFEITO DA VELOCIDADE DE ROTAÇÃO E GRAU DE ENCHIMENTO NA DINÂMICA DE PARTÍCULAS EM TAMBOR ROTATIVO PARA A SECAGEM DE CAFÉS USANDO DEM

Autoria de: Julia Coelho Sousa

Orientação de: Suellen Mendonca Nascimento

Presidente da banca: Suellen Mendonca Nascimento

Primeiro membro da banca: Irineu Petri Junior

Segundo membro da banca: Isabele Cristina Bicalho

Palavras-chaves: cafés especiais, fluidodinâmica computacional, secagem em micro-ondas, DEM, tambor rotativo

Data da defesa: 01/12/2023

Semestre letivo da defesa: 2023-2

Data da versão final: 13/12/2023

Data da publicação: 13/12/2023

Referência: Sousa, J. C. ANÁLISE DO EFEITO DA VELOCIDADE DE ROTAÇÃO E GRAU DE ENCHIMENTO NA DINÂMICA DE PARTÍCULAS EM TAMBOR ROTATIVO PARA A SECAGEM DE CAFÉS USANDO DEM. 2023. 55 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.

Resumo: O café é um dos recursos primários de maior valor global. Em seu processamento, a secagem é uma etapa crucial, pois reduz a umidade do grão, prevenindo a degradação do material. A secagem utilizando secadores rotativos com suspensores destaca-se pela sua simplicidade, eficiência e flexibilidade. A eficácia do processo pode ser aprimorada pelo uso de micro-ondas no aquecimento dos grãos, resultando em melhorias nas características do produto final. Estudos experimentais sobre esse equipamento pode ser dispendioso em termos de recursos financeiros e tempo. Diante isso, o objetivo do presente trabalho foi realizar a análise numérica da fluidodinâmica de grãos de café arábica descascado e despolpado antes da torra em um secador micro-ondas rotativo, com o intuito de analisar a influência da fração de preenchimento e a velocidade de rotação na dinâmica das partículas. Para isso, foi utilizado o Método dos Elementos Discretos (DEM), que permite a análise minuciosas do comportamento de cada partícula de forma individual. Para realizar as simulações foi utilizado o software Liggghts®, sendo utilizado um tambor de diâmetro de 62,98 cm e comprimento de 14,13, com nove suspensores de dois segmentos de 3,935 cm de altura e 7,87 cm de comprimento. Para representar os grãos de café, foi utilizado um clump de três esferas, sendo uma esfera central de diâmetro de 3,28 mm e duas laterais de 1,9 mm, dispostas em um ângulo de 30?. Para análise da influência da velocidade e fração de preenchimento, foi realizado um Planejamento Composto Central (PCC), utilizando as combinações de fração de preenchimento de 7,58, 20, 50, 80 e 92,43 e de velocidade de rotação de 5,86, 10, 20, 30 e 34,14 rpm. Para realizar as análises dos dados, foi utilizado o software ParaView®. As respostas foram coletadas após 10 segundos de simulação, tempo suficiente para que fosse atingido o regime estacionário. Através das análises foi possível concluir que para frações de preenchimento maiores que 20, o tambor sempre estava sobrecarregado, sendo mais vantajoso trabalhar em conjunto com baixas velocidades. Já com o aumento da velocidade de rotação, foi possível identificar que o ângulo de última descarga aumenta e o tempo de retenção diminui. Para um desempenho maior na secagem, é aconselhável trabalhar com menores frações de preenchimento. Através da análise da superfície de resposta das três variáveis dependentes, não foi possível determinar um ponto ótimo de operação do equipamento na faixa de variáveis estudas. Com isso, conclui-se que a utilização da ferramenta DEM foi bastante eficaz, permitindo o estudo aprofundado sobre as partículas no processo de secagem em um tambor rotativo com micro-ondas.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_quimica/20232201621371

URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.

Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Julia Coelho Sousa e Universidade Federal de Lavras

Baixar arquivo