ANÁLISE DE MÍNIMA FLUIDIZAÇÃO DE LEITO FLUIDIZADO EM 3D VIA CFD PARA O MATERIAL ORGÂNICO CAFÉ

Ana Paula Silva Artur; Elaine Cristina Batista da Silva; Tuane Tayrine Mendes Cardozo; Welberth Santos Laizo; Reimar de Oliveira Lourenço

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Trabalho

DOI

10.29327/15274.4-1

Título do Trabalho

ANÁLISE DE MÍNIMA FLUIDIZAÇÃO DE LEITO FLUIDIZADO EM 3D VIA CFD PARA O MATERIAL ORGÂNICO CAFÉ

Autores

Ana Paula Silva Artur
Elaine Cristina Batista da Silva
Tuane Tayrine Mendes Cardozo
Welberth Santos Laizo
Reimar de Oliveira Lourenço

Modalidade

Resumo COPGAN

Área temática

COPGAN - Alimentos e Alimentação Coletiva

Data de Publicação

22/08/2019

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/conan/142316-analise-de-minima-fluidizacao-de-leito-fluidizado-em-3d-via-cfd-para-o-material-organico-cafe

ISSN

22362495

Palavras-Chave

Fluidização, CFD, Porosidade, Simulação.

Resumo

As indústrias estão sempre em busca do aumento na vida útil dos alimentos, preocupando-se com a qualidade dos mesmos. Nesse sentido, uma operação unitária de extrema importância é a secagem, onde objetiva-se, dentre outros, aumentar o período de conservação dos alimentos, reduzir o crescimento de microrganismos e do teor de água do produto. O café é um exemplo de alimento no qual necessita de controle rigoroso para manter suas características e seus nutrientes. Durante o processamento dos grãos de café, a secagem é empregada como forma de assegurar a manutenção das características originais deste produto. Um equipamento que vem ganhando espaço no ramo alimentício devido ao seu eficiente contato fluido-partícula é o leito fluidizado que, além de ser eficiente na secagem, ainda pode tratar transformações físico-químicas, ou mesmo, reações que envolvem simultaneamente transferência de calor e massa. No caso do café, a possibilidade de uso deste equipamento em etapas de processamento como a torrefação e a secagem do produto, dentre outras, pode diminuir o custo de produção e melhorar a eficiência do processo. Uma forma eficiente de estudar o comportamento da operação dos equipamentos, a custos mais baixos, é fazer uso de ferramentas computacionais que tem como função verificar e analisar o melhor desempenho desses equipamentos frente a uma operação solicitada. Uma dessas ferramentas é a Fluidodinâmica Computacional (CFD), posto ser capaz de simular as características do sistema com boa correlação frente ao processo real. O presente trabalho teve por objetivo simular e verificar alguns parâmetros característicos de projeto e operação deste equipamento usando como material particulado, o café. Nesse sentido, optou-se pela simulação tridimensional (3D) de um leito fluidizado gás-sólido, via CFD. Para realização da simulação empregou-se o Modelo Granular Euleriano Multifásico para descrever o comportamento das fases sólido e gás do sistema. Face a geometria do equipamento, optou-se pelo uso de uma malha estruturada (quadrangular), devido à melhor adaptação ao sistema. O mesh foi de 0,01 para o corpo do reator, que foi refinada para 0,005 na esfera de influência de raio 0,3 m partindo do centro da base do mesmo. Este raio foi adotado objetivando atender um leito fixo de 0,25 m de altura. Os cálculos foram elaborados em software comercial, onde foram captadas as características de determinados momentos do processo, utilizadas nas análises. Foi obtida a curva de fluidização do leito para os parâmetros adotados, no qual notou-se que a malha aplicada trouxe resultados condizentes com a literatura. O estudo, portanto, chegou a seu objetivo principal, gerando também comparativos com gráficos de porosidade que demonstram de forma visual o padrão de dispersão das partículas no interior do sistema, promovendo tanto a análise energética de entrada, quanto um dimensionamento eficaz.

Título do Evento: IV Congresso Nacional de Alimentos e Nutrição
Cidade do Evento: Ouro Preto
Título dos Anais do Evento: Anais do Congresso Nacional de Alimentos e Nutrição
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital
DOI

Como citar

ARTUR, Ana Paula Silva et al.. ANÁLISE DE MÍNIMA FLUIDIZAÇÃO DE LEITO FLUIDIZADO EM 3D VIA CFD PARA O MATERIAL ORGÂNICO CAFÉ.. In: Anais do Congresso Nacional de Alimentos e Nutrição. Anais...Ouro Preto(MG) Centro de Artes e Convenções da UFOP, 2019. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/CONAN/142316-ANALISE-DE-MINIMA-FLUIDIZACAO-DE-LEITO-FLUIDIZADO-EM-3D-VIA-CFD-PARA-O-MATERIAL-ORGANICO-CAFE. Acesso em: 19/05/2025