Heat and mass transport in oblate spheroidal solids via thermodynamics of irreversible processes- Case study: Dryer Lentil.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-29T12:30:06Z No. of bitstreams: 1 JOÃO CARLOS SOARES DE MELO - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 4303553 bytes, checksum: 7f06bfaec4234d20055cf1aee5631bab (MD5)Made available in DSpace on 2018-10-29T12:30:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO CARLOS SOARES DE MELO - TESE (PPGEP) 2013.pdf: 4303553 bytes, checksum: 7f06bfaec4234d20055cf1aee5631bab (MD5) Previous issue date: 2013-08-28CapesEste trabalho tem como objetivo estudar a secagem de sólidos com geometria esferoidal oblato baseando-se na termodinâmica dos processos irreversíveis. Propõe-se uma modelagem matemática para descrever simultaneamente a transferência de calor e massa (líquido e vapor) durante a secagem de corpos capilares porosos com forma complexa considerando os coeficientes de transporte variáveis e condições de contorno de equilíbrio ou convectiva na superfície do sólido. Todas as equações diferenciais governantes foram escritas no sistema de coordenadas esferoidal oblato e resolvidas numericamente via método numérico dos volumes finitos. O modelo proposto foi aplicado para predizer a secagem de grão de lentilha em diversas condições experimentais. Resultados do teor de umidade, temperatura, fluxo de líquido, vapor e calor durante o processo de secagem, foram obtidos, analisados e comparados com dados experimentais obtendo-se boa concordância. Verificou-se que as zonas próximas do ponto focal do grão de lentilha secam e aquecem mais rápido; em consequência, essas zonas são mais propícias ao surgimento de trincas e fissuras que podem comprometer a qualidade do produto. Em todas as condições experimentais estudadas o fluxo de vapor foi predominante durante o processo de secagem quando comparado com o fluxo de líquido.This work aims to study the drying of solids with oblate spheroidal geometry based on the thermodynamics of irreversible processes. Was proposed a mathematical model that describes the simultaneous heat and mass transfer (liquid and vapor) during the drying of capillary-porous bodies with complex geometry, considering the variable transport coefficients and equilibrium or convective boundary conditions at the surface solid. All differential governing equations were written in oblate spheroidal coordinate system and numerically solved through the finite volume numerical method. The proposed model was applied to predict the drying of lentil grain in different experimental conditions. Results of the moisture content, temperature, liquid, vapor and heat fluxes during the drying process were obtained, analyzed and compared with experimental data, obtaining good concordance. It was verified that zone closed to focal point of the lentil grain dry and heat faster, in consequence, these areas are more susceptible to the appearance of cracks and fissures which may compromise the quality of the product. In all experimental conditions the vapor flux is predominant in the drying process as compared to liquid flux