ANÁLISE DOS PARÂMETROS TÉRMICO E MÁSSICO DA SECAGEM EM TIJOLOS MACIÇO VIA FLUIDODINÂMICA COMPUTACIONAL

Abstract

Sendo a cerâmica um material amplamente utilizado e de grande importância econômica, o seu processo de secagem vem sendo estudado devido à ocorrência inúmeros fenômenos, além de um alto consumo energético que acontece nessa etapa de fabricação. A utilização de tecnologias de simulação numérica possibilita alterar as condições operacionais e geométricas do objeto de secagem, tudo isso com baixo custo e de forma relativamente fácil. Diante disso, este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar o processo de secagem de tijolos cerâmicos maciço, considerando como um meio sólido, via Fluidodinâmica Computacional (CFD), nas seguintes condições experimentais: temperatura de secagem de 60 °C e 80°C, teor de umidade inicial de 0,001734 e 0,00158 (kg/kg, b.s.) e umidade relativa do ar 10.1% e 5%, respectivamente. O fenômeno de secagem do tijolo maciço foi estudado isoladamente, considerando o modelo de secagem por difusão líquida. Foram analisados os resultados da temperatura e fração volumétrica da água no interior do tijolo obtido pelo pacote comercial ANSYS CFX® 19.2. Comparando o teor de umidade e temperatura simulados com os dados experimentais pode-se validar os resultados numéricos, estimando assim o coeficiente de difusão de massa e o coeficiente de transferência de calor da superfície do material. Os resultados obtidos nas simulações mostram com a existência de importantes gradientes de temperatura e umidade, que áreas podem acarretar rachaduras e deformações.