Transporte de Massa em Sólidos com Forma Arbitrária Via Método Integral Baseado em Galerkin Usando Condiςão de Contorno Convectiva

Abstract

A secagem é um processo que envolve a transferência simultânea de calor, massa e quantidade de movimento linear, sendo, que o transporte de umidade do interior para a superfície do material, pode ocorrer na forma de líquido e/ou vapor, dependendo do tipo de produto e do percentual de umidade presente no mesmo. Para descrever teoricamente o processo de secagem de forma mais precisa, é importante considerar o fator forma do corpo no desenvolvimento do modelo matemático, de modo a descrever o fenômeno físico, de forma mais real, e elevar o nível de confiança do modelo proposto. Dessa forma, o presente trabalho objetiva desenvolver um modelo matemático e sua solução analítica para o problema de secagem em sólidos com forma arbitrária, usando a teoria da difusão líquida, via método integral baseado em Galerkin considerando propriedades termo-físicas constantes e condição de contorno de 3ª espécie (fluxo convectivo ou condição de Robin). Resultados da distribuição do teor de umidade de sólidos com geometria arbitrária e sua respectiva cinética de secagem são apresentados e analisados. Observa-se que à medida que o número de Fourier aumenta há uma queda nos níveis do teor de umidade, e que com o aumento do número de Biot, o processo de secagem é mais rápido.