Secagem por micro-ondas de sólido poroso esfeirodal prolato: Fundamentos e análise numérica

Abstract

Este trabalho tem como objetivo realizar uma análise numérica de alguns casos estudados na secagem por micro-ondas/convectiva de sólido poroso esferoidal prolato. O modelo matemático, bidimensional, transiente em coordenadas esferoidais prolatas, desenvolvido por Silva, 2016 é apresentado. Este modelo é capaz de predizer a transferência de calor e massa e simular a distribuição do teor de umidade e da temperatura no interior do sólido, considerando condição de contorno convectiva na superfície, termo de geração de calor por onda eletromagnética, e propriedades termo físicas e volume constantes ao longo do processo. Na solução numérica, optou-se pelo método dos volumes finitos (MVF) para discretização das equações governantes, considerando uma malha regular de 20 x 20 pontos nodais. A validação do modelo matemático em estudo foi realizada em comparação a dados experimentais obtidos por Silva, 2016 e dados da literatura. Resultados do efeito da densidade de potência e fator de atenuação da onda eletromagnética sobre a cinética de secagem e aquecimento, no interior do sólido são apresentados e analisados numericamente. Nos casos analisados, para diferentes tempo de processo, verifica-se que: quanto maior a potência aplicada maior será a quantidade de calor gerado internamente no produto, proporcionando maior rigidez e menor encolhimento. Pode-se verificar também que o aumento na potência proporciona uma diminuição no tempo de secagem.