Aplicação a material cerâmico

A Tabela 4.9 apresenta os parâmetros obtidos após ajuste aos dados experimentais do teor de umidade para o cilindro vazado. Percebe-se que a medida que

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aumenta a temperatura o coeficiente de transferência de massa também aumenta, no entanto, a variação desse parâmetro depende da umidade inicial no produto.

Tabela 4.9 – Parâmetros da Equação (3.46) obtidos após ajuste aos dados experimentais

do teor de umidade para o cilindro vazado.

T (ºC) UR (%) R Proporção de variância Função da perda hm (m/s) 60 11,58 0,998 0,997 0,007 1,28* 70 6,94 0,998 0,997 0,005 1,29* 80 4,24 0,996 0,993 0,016 1,25* 90 2,38 0,998 0,997 0,006 1,49* 100 1,86 0,995 0,991 0,019 1,59*

As Figuras 4.47 e 4.50 ilustram a comparação entre os teores de umidade médios da amostra experimental e o previsto para o experimento realizado. Os gráficos apresentam a concordância entre os valores previstos e experimentais para o Modelo: ( ), caracterizados por coeficientes de correlação próximos de 1,0.

a. b.

Figura 4.47 – Comparação entre os teores de umidade médios da amostra experimental

e previsto para o experimento realizado com o cilindro vazado nas temperaturas de 60ºC e 70ºC.

Percebe-se que para as amostras de cilindro vazado que apresentaram menor teor de umidade inicial a curva de ajuste apresentou uma resposta mais satisfatória, a medida que o teor de umidade inicial aumentava a curva de ajuste apresentou uma diferença para o modelo proposto.

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c. d.

e.

Figura 4.48 – Comparação entre os teores de umidade médios da amostra experimental

e previsto para o experimento realizado com o cilindro vazado nas temperaturas de 80ºC, 90ºC e 100ºC.

A Tabela 4.10 apresenta os parâmetros obtidos após ajuste aos dados experimentais da temperatura para o cilindro vazado.

Tabela 4.10 – Parâmetros da Equação (3.55) obtidos após ajuste aos dados

experimentais da temperatura para o cilindro vazado.

T (ºC) UR (%) R Proporção de variância Função da perda hc (W/m²ºC) 60 11,58 0,954 0,911 0,122 1,69 70 6,94 0,977 0,954 0,064 1,04 80 4,24 0,980 0,960 0,080 1,03 90 2,38 0,980 0,961 0,059 1,24 100 1,86 0,989 0,979 0,033 1,41

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As Figuras 4.49 e 4.50 ilustram a comparação entre as temperaturas médias da amostra experimental e o prevista para o experimento realizado. Os gráficos apresentam a concordância entre os valores previstos e experimentais para o Modelo: [( ̅ * ], para o cilindro vazado, caracterizados por coeficientes de correlação próximos de 1,0.

Figura 4.49 – Comparação entre as temperaturas da amostra experimental e prevista

para o experimento realizado com o cilindro vazado nas temperaturas de 60ºC, 70ºC e 80ºC.

Percebe-se que para as maiores temperaturas a resposta da curva do ajuste foi mais satisfatória devido à relação área/volume e aquecimento do cilindro.

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Figura 4.50 – Comparação entre as temperaturas da amostra experimental e prevista

para o experimento realizado com o cilindro vazado nas temperaturas de 90ºC e 100ºC. A Tabela 4.11 apresenta os parâmetros obtidos após ajuste aos dados experimentais do teor de umidade para o cilindro vazado com sete furos - tambor. Espera-se que à medida que aumenta a temperatura, o coeficiente de transferência de massa também aumente, no entanto, a variação desse parâmetro depende da umidade inicial do produto e da relação área/volume.

Tabela 4.11 – Parâmetros da Equação (3.46) obtidos após ajuste aos dados

experimentais do teor de umidade para o cilindro vazado com sete furos - tambor.

T (ºC) UR (%) R Proporção de variância Função da perda hm (m/s) 60 12,22 0,995 0,991 0,020 2,05* 70 7,15 0,998 0,996 0,007 1,63* 80 3,92 0,996 0,992 0,016 2,17* 90 2,95 0,996 0,992 0,013 2,17* 100 2,18 0,997 0,994 0,012 2,48*

As Figuras 4.51 e 4.52 ilustram a comparação entre os teores de umidade médios da amostra experimental e o previsto para o experimento realizado. Os gráficos apresentam a concordância entre os valores previstos e experimentais para o Modelo: ( ), caracterizados por coeficientes de correlação próximos de 1,0.

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Figura 4.51 – Comparação entre os teores de umidade médios da amostra experimental

e previsto para o experimento realizado com o cilindro vazado com sete furos – tambor nas temperaturas de 60ºC, 70ºC e 80ºC.

Assim como para o cilindro vazado, as amostras do cilindro vazado com sete furos – tambor demonstraram uma resposta mais satisfatória na curva de ajuste para as que apresentaram um menor teor de umidade inicial.

A Tabela 4.12 apresenta os parâmetros obtidos após ajuste aos dados experimentais da temperatura para o cilindro vazado com sete furos - tambor. Apresentando resultados dentro da média estimada pela literatura.

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Figura 4.52 – Comparação entre os teores de umidade médios da amostra experimental

e previsto para o experimento realizado com o cilindro vazado com sete furos – tambor nas temperaturas de 90ºC e 100ºC.

Tabela 4.12 – Parâmetros da Equação (3.55) obtidos após ajuste aos dados

experimentais da temperatura para o cilindro vazado com sete furos - tambor.

T (ºC) UR (%) R Proporção de variância Função da perda hc (W/m²ºC) 60 12,22 0,967 0,935 0,103 6,26 70 7,15 0,987 0,975 0,046 1,62 80 3,92 0,987 0,975 0,041 6,43 90 2,95 0,989 0,979 0,031 2,31 100 2,18 0,929 0,864 0,174 3,51

As Figuras 4.53 e 4.54 ilustram a comparação entre as temperaturas médias da amostra experimental e o prevista para o experimento realizado. Os gráficos apresentam a concordância entre os valores previstos e experimentais para o Modelo: [( ̅ * ] , para o cilindro vazado com sete furos – tambor, caracterizados por coeficientes de correlação próximos de 1,0.

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Figura 4.53 – Comparação entre as temperaturas da amostra experimental e prevista

para o experimento realizado com o cilindro vazado com sete furos – tambor nas temperaturas de 60ºC, 70ºC e 80ºC.

Figura 4.54 – Comparação entre as temperaturas da amostra experimental e prevista

para o experimento realizado com o cilindro vazado com sete furos – tambor nas temperaturas de 90ºC e 100ºC.

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Percebe-se que para as temperaturas de 70ºC e 90ºC a resposta da curva do ajuste foi mais satisfatória devido à relação área/volume, fator que influencia no aquecimento do cilindro vazado com sete furos - tambor.

A Tabela 4.13 apresenta os parâmetros obtidos após ajuste aos dados experimentais do teor de umidade para o cilindro vazado com barra transversal. Percebe-se que a medida que aumenta a temperatura o coeficiente de transferência de massa também aumenta, apresentando oscilações em função da umidade inicial no produto e da relação área/volume.

Tabela 4.13 – Parâmetros da Equação (3.46) obtidos após ajuste aos dados

experimentais do teor de umidade para o cilindro vazado com barra transversal.

T (ºC) UR (%) R Proporção de variância Função da perda hm (m/s) 60 9,96 0,999 0,999 0,0007 1,79* 70 6,99 0,998 0,997 0,0033 1,69* 80 4,15 0,998 0,997 0,0032 2,52* 90 3,02 0,999 0,999 0,0002 1,89* 100 2,26 0,998 0,996 0,0038 2,43*

As Figuras 4.55 e 4.56 ilustram a comparação entre os teores de umidade médios da amostra experimental e o previsto para o experimento realizado. Os gráficos apresentam a concordância entre os valores previstos e experimentais para o Modelo: ( ), para o cilindro vazado com barra transversal, caracterizados por coeficientes de correlação próximos de 1,0.

Percebe-se que entre todos os casos pesquisados, o que apresentou melhor curva de ajuste para o teor de umidade, em todas as temperaturas, devido a relação área/volume apresentada pelo cilindro vazado com barra transversal.

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Figura 4.55 – Comparação entre os teores de umidade médios da amostra experimental

e previsto para o experimento realizado com o cilindro vazado com barra transversal nas temperaturas de 60ºC, 70ºC e 80ºC.

Figura 4.56 – Comparação entre os teores de umidade médios da amostra experimental

e previsto para o experimento realizado com o cilindro vazado com barra transversal nas temperaturas de 90ºC e 100ºC.

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A Tabela 4.14 apresenta os parâmetros obtidos após ajuste aos dados experimentais da temperatura para o cilindro vazado com barra transversal.

Tabela 4.14 – Parâmetros da Equação (3.55) obtidos após ajuste aos dados

experimentais da temperatura para o cilindro vazado com barra transversal.

T (ºC) UR (%) R Proporção de variância Função da perda hc (W/m²ºC) 60 9,96 0,950 0,903 0,101 6,33 70 6,99 0,955 0,913 0,065 2,59 80 4,15 0,916 0,839 0,138 4,89 90 3,02 0,963 0,929 0,049 3,97 100 2,26 0,969 0,939 0,057 5,12

As Figuras 4.57 a 4.58 ilustram a comparação entre as temperaturas médias da amostra experimental e o prevista para o experimento realizado. Os gráficos apresentam a concordância entre os valores previstos e experimentais para o Modelo: [( ̅ * ], para o cilindro vazado com barra transversal, caracterizados por coeficientes de correlação próximos de 1,0.

Figura 4.57 – Comparação entre as temperaturas da amostra experimental e prevista

para o experimento realizado com o cilindro vazado com barra transversal nas temperaturas de 60ºC e 70ºC.

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Figura 4.58 – Comparação entre as temperaturas da amostra experimental e prevista

para o experimento realizado com o cilindro vazado com barra transversal nas temperaturas de 80ºC, 90ºC e 100ºC.

No entanto, percebe-se que para a temperatura a curva de ajuste apresentou uma resposta satisfatória para as maiores temperaturas devido à relação área/volume que favoreceu o aquecimento da amostra.

Logo, para a aplicação do modelo matemático a materiais cerâmicos utilizaram- se os dados obtidos do teor de umidade ao longo do processo da secagem experimental, onde foi possível verificar as taxas de perda de umidade e o ajuste ocorreu de maneira mais satisfatória para o teor de umidade que para a temperatura; que vários fatores, tais como: área, volume e a umidade inicial presente na amostra influenciam nessa resposta. No entanto, sob o aspecto físico, esta metodologia apresentou-se satisfatória, pois permitiu visualizar descrição do fenômeno com grande precisão.

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CAPÍTULO 5