Resumo: Este trabalho tem por objetivo simular numericamente o processo de secagem da gelatina. Na construção do modelo de Secagem em batelada do leito fixo recheado com partículas cilíndricas de gelatina foram realizados balanços de massa,de quantidade de movimento e de energi no leito e nas suas partículas. Na simulação, os modelos de secagem do leito e das partículas cilíndricas são acoplados. As equações resultantes da modelagem de secagem do leito estão escritas em função da altura do leito e do tempo. A variável altura do leito foi discretjzada obtendo desta forma um sistema de equações diferenciais ordinárias que foram resolvidas pelo método de Gear. Para a solução das equações resultantes da modelagem das partículas, utilizou-se a técnica de elementos de contorno, que apresentou elevada precisão, inclusive nos csos em que apareceram elevados gradientes de umidade no interior da gelatina.Durante a fase inicial de secagem o mecanismo que controla a secagem é a difusão do vapor da água formado na superfície da gelatina até o seio do gás. Após o término desta fase são dois os mecanismos que influenciam na secagem. O primeiro é a difusão da água no interior do gel até a superfície onde ocorre a evaporação e o segundo é a difusão do vapor da água até o seio do gás. A gelatina utilizada nos experimentos de secagem apresentava geometria cilíndrica com as seguintes dimensões médias: diâmetro 0,3 cm e altura 5,0 cm. A boa performance dessa modelagem foi constatada pela concordância dos resultados experimentais disponíveis de secagem em condições variáveis de alimentação do ar com os obtidos numericamente.
Abstract: This work has the objective of obtaining a numerical simulation of the process of gelatin drying. The simulation was conducted by coupling the drying of the bed with the drying of its cylindrical particles. Mass, momentum and energy balances were applied for the whole bed and its particles, obtaining thus, the drying model of a fixed bed packed with cylindrical particles of gelatin subject to a batch drying .The resulting differential equations of this model were written in function of bed depth and time. The variable bed depth was discretized producing a system of ordinary differential equations that was solved by the method of Gear. The solution of the particle equations was obtained with the boundary elements method, which has shown high precision even in the cases where high gradients of humidity appear inside the gelatin. During the initial drying phase the mechanism that controls drying is the diffusion of water vapour, formed on the surface of the gelatin, up to the main stream. After the end of this phase there are two mechanisms which influence drying. The first is the diffusion of water inside the gel up to its surface where evaporation occurs, and the second is the diffusion of water vapour up to the main stream .The gelatin used in the drying experiments had cylindrical geometry with the followings average dimensions: diameter 0,3 cm and height 5,0 cm. The good performance of the deveioped nuinericai modei was evidenced by good agreement with the experimentais resuits avaiiabie on drying at different conditions of air feed. |
