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Previous issue date: 2004-04-06 / Universidade Federal de Sao Carlos / Attempting to contribute with the studies on mucilaginous seeds drying, the objective of this work is to study the simultaneous heat and mass transfer during drying in fixed bed of papaya seeds with and without mucilage. The physical-mathematical analysis used to predict the moisture and temperature profiles during drying was based on two-phases model, according to mass and heat balances in fluid and particulate phases. A moving coordinate system, that follows the bed contraction movement, was used to take into account the shrinkage phenomenon. Experimental investigations in a drying unit at bench scale were conducted to characterize the phenomenon of shrinkage and the physical properties of material as function of moisture content, as well as to determine the temperature and moisture content distributions, which were used to evaluate the model. The equations of thermodynamics equilibrium and heat and moisture transfer rate between the solid and fluid phases were obtained from specific studies. The model equations were solved using the finite difference method. Although the beds of mucilaginous seeds had the higher heat transfer rates, their drying rates were lower than those of non-mucilaginous seeds. Bed shrinkage was nearly 30% and 12% for seeds with and without mucilage, respectively, what is directly related to superficial characteristics of each particle and moisture gradients developed during drying. The analysis of the fixed bed drying of papaya seeds, which was based on the two-phases model, corroborated the importance of the bed shrinkage for a more accurate interpretation of heat and mass phenomena involved in drying of particles with high moisture contents. It is verified that the developed model is promising to predict the drying variable and that it must be tested in correlated studies. / Visando contribuir com os estudos sobre o processo de secagem de sementes revestidas por mucilagem, o objetivo deste trabalho é estudar a transferência simultânea de calor e massa durante a secagem em leito fixo e camada espessa de sementes de mamão com e sem mucilagem. A análise físico-matemática do processo utilizada para simular os perfis de temperatura e umidade ao longo do secador foi fundamentada no modelo a duas fases, de acordo com os princípios de conservação de massa e energia para as fases fluida e sólida. A fim de incorporar o fenômeno de encolhimento das sementes durante a secagem, um sistema de coordenadas móveis, que segue o movimento de contração do leito de partículas, foi usado. Investigações experimentais numa unidade de secagem em escala laboratorial foram realizadas para a caracterização do fenômeno de encolhimento e das propriedades físicas do material em função do teor de umidade, bem como para a determinação das distribuições de umidade e de temperatura do sólido, utilizadas para a avaliação do modelo. As equações de equilíbrio termodinâmico, transferência de calor e massa entre as fases sólida e fluida, necessárias no modelo, foram obtidas a partir de estudos específicos advindos da literatura. As equações do modelo foram resolvidas pelo método de diferenças finitas. Apesar dos leitos formados por sementes com mucilagem apresentarem as maiores taxas de transferência de calor, suas taxas de secagem foram menores que aquelas das sementes desprovidas do envoltório mucilaginoso. O encolhimento do leito particulado ficou em torno de 30% e 12% para as sementes com e sem mucilagem, respectivamente, o que mostrou estar diretamente relacionado às características superficiais das partículas e aos gradientes de umidade desenvolvidos durante a secagem. A análise da secagem em leito fixo de sementes de mamão com base no modelo a duas fases corroborou a importância do encolhimento do leito para uma interpretação mais precisa dos fenômenos de transferência de calor e massa envolvidos na secagem de partículas com alto teor de umidade. O modelo desenvolvido mostrou-se promissor para a predição das variáveis do processo de secagem, devendo ser testado em estudos correlatos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/3945 |
| Date | 06 April 2004 |
| Creators | Prado, Manoel Marcelo do |
| Contributors | Sartori, Dermeval José Mazzini |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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