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Title: Modelagem numérica de resfriamento de grãos em silos armazenadores
Authors: Silva, Anna Luiza Gomes da
metadata.dc.contributor.advisor: Cataldi, Marcio
metadata.dc.contributor.advisorco: Rigueira, Roberta Jimenez de Almeida
metadata.dc.contributor.members: Nascimento, Gabriel de Carvalho
Rangel, Rafael Henrique de Oliveira
Issue Date: 2018
Publisher: Universidade Federal Fluminense
Citation: SILVA, Anna Luiza Gomes da. Modelagem numérica de resfriamento de grãos em silos armazenadores. 2018. 98 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Recursos Hídricos e do Meio Ambiente) - Escola de Engenharia, Universidade Federal Fluminense, 2018.
Abstract: Este trabalho tem como objetivo buscar o melhor modelo possível através da teoria da fluidodinâmica computacional para a modelagem numérica do processo de resfriamento de grãos em silos armazenadores. O processo de aeração envolve a insuflação de ar na massa de grãos armazenados com o intuito de preservar as características fisicoquimicas iniciais durante o período de armazenamento. A aeração, quando realizada adequadamente, pode auxiliar na redução das perdas ocasionados por insetos-praga e ou fungos e micotoxinas. Neste contexto, a mecânica dos fluidos computacional (CFD) surge como uma técnica importante para predição e estudo dos processos de resfriamento em silos armazenadores de grãos. O problema proposto é em regime transiente e leva em consideração a dependência das propriedades do material com a temperatura. A solução do problema envolve a análise de fluxo de ar, a transferência de calor e de massa na massa de grãos armazenados. Essa análise resulta em equações que descrevem o comportamento da velocidade do ar, da temperatura e da umidade do ar e da temperatura e do teor de água do grão. As equações que descrevem o comportamento dos fluidos são chamadas de equações de Navier-Stokes. O método ideal para este problema é o de Volumes Finitos, sendo um procedimento para se obter uma versão discreta das equações diferenciais parciais (EDPs) que são a forma em que as equações de Navier-Stokes se apresentam, a partir da integração da mesma em uma região, ou volume, do espaço. Foi escolhido o programa OpenFOAM para a simulação do resfriamento da massa de grãos em um silo, onde foram criados dois modelos, um que mostra o resfriamento do silo vazio e outro que considera a massa de grãos como um sólido. O modelo mais simplificado, sem a massa de grãos, se mostrou fiel à realidade do processo físico enquanto que o modelo com a massa de grãos obteve resultados incoerentes.
metadata.dc.description.abstractother: This work aims to create the best model possible throught the theoretical basis of computational fluid dynamics for the process of grain cooling in storage silos. The aeration of grains is done with the objective of prolonging their consumption time and thus avoiding the product waste, thanks to the action of insects-pest, fungi and mycotoxins among others. In this context, computational fluid dynamics (CFD) emerges as an important technique for predicting and studying cooling processes in grain storage silos. The proposed problem istransient and takes into account the dependence of the properties of the material with temperature. The solution involves the analysis of airflow, heat transfer and mass, in the mass of stored grains. This analysis results in equations describing the behavior of air velocity, air temperature and humidity, and temperature and water content of the grain. The Navier-Stokes equations describe the behavior of fluids. The ideal method for this problem is Finite Volumes, being a procedure to obtain a discrete version of the partial differential equations (EDPs) that are the way in which the equations of navier-stokes are presented, from the integration of the same in a region, or volume, of the space.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/12222
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