Uma introdução a análise numérica do processo de secagem em tijolos cerâmicos via volumes finitos

Abstract

Nos últimos anos, o setor de materiais cerâmicos no Brasil vem apresentando crescimento expressivo, impulsionado sobretudo pela construção civil. No primeiro semestre de 2024, a produção de revestimentos registrou alta em relação a 2023, embora as exportações tenham apresentado leve queda. Entre as etapas de fabricação, a secagem dos tijolos cerâmicos é uma das mais sensíveis, pois afeta diretamente a integridade estrutural e o consumo de energia. O estudo em questão avaliou esse processo por meio de simulações através do software ANSYS CFX R19.2, utilizando como referência dados experimentais de pesquisas anteriores. Foi simulada uma condição de secagem a 100 °C, aplicando modelagem matemática em regime transiente e malhas tridimensionais hexaédricas para representar o tijolo e o ar circulante na estufa. Os resultados mostraram que nos instantes de tempo iniciais já foram suficientes para atingir uma proximidade no equilíbrio térmico e eliminar uma grande parte da umidade, porém exigem controle para evitar defeitos estruturais provocados por secagem acelerada. A análise também indicou que a remoção de umidade é desigual entre a superfície e o interior do tijolo, e que o padrão de circulação de ar dentro da estufa influencia diretamente a eficiência do processo. Diferenças entre os dados numéricos e experimentais foram atribuídas a fatores como perdas de calor durante medições e ajustes nos parâmetros de difusão. Em síntese, a combinação de experimentos laboratoriais com simulações computacionais mostrou-se eficaz para compreender um pouco o processo de secagem.