MODELAGEM DO PROCESSO DE SECAGEM EM UM SECADOR SOLAR HÍBRIDO: FORMULAÇÃO DE LUIKOV CONSIDERANDO PARÂMETROS VARIÁVEIS E USO DA GITT

Resumo

A secagem solar de produtos agrícolas é uma das primeiras técnicas utilizadas pela humanidade, a fim de preservar alimentos sem comprometer seu valor nutricional, sabor, textura, etc. Ao longo do tempo, existiram algumas sofisticações no processo, mas seus princípios essenciais permaneceram os mesmos. Por outro lado, para o dimensionamento e controle ótimos do processo e dos equipamentos é necessário um claro entendimento dos fenômenos envolvidos e das propriedades de transporte do produto que está sendo manuseado. Os fenômenos físicos envolvidos no processo de secagem são a transferência de calor e massa, os quais que se manifestam através da condução e convecção, difusão e evaporação, respectivamente. Neste sentido, o modelo de Luikov considera a transferência de calor e massa como um problema acoplado, em oposição a outros modelos nos quais eles são considerados problemas isolados. Este trabalho tem como objetivo investigar as transferências simultâneas de calor e de massa durante o processo de secagem, mediante a abordagem de um modelo matemático firmado nas equações de Luikov e considerando os parâmetros termofísicos variáveis. No modelo de Luikov os parâmetros termofísicos foram escolhidos como funções do tempo, resultando em um sistema de equação não-linear, o qual foi resolvido segundo os formalismos inerentes à Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT). Foram analisados seis casos, variando os parâmetros Lu, Biq e Bim, seguindo funções lineares crescentes e decrescentes. Os resultados mostraram uma forte dependência do modelo em relação aos parâmetros estudados, tornando interessante o estudo experimental do fenômeno.