Comparação dos Resultados Experimentais com os Simulados

Para validar a modelagem matemática da transferência de calor em silo de soja, foram confrontados resultados das medições expostas nos relatórios no silo real com as simulações computacionais. É possível notar que os valores da temperatura da simulação e das medições do silo real ficaram bem próximas levando em consideração o erro de aproximação que é aceitável para o modelo.

Dentre os dias que foram realizadas as coletas de dados, observou-se períodos em que a aeração foi acionada, consequentemente esses foram os períodos simulados.

Tabela 8-Dados Simulação

Data Ligada Aeração Desligada Aeração Horário Leitura

10/06/2017 7:40 hrs 11:20 hrs 7:30 hrs

12/06/2017 7:45 hrs 11:30 hrs 7:40 hrs

13/06/2017 7:50 hrs 11:20 hrs 7:40hrs

14/06/2017 ______________ ______________ 7:30 hrs

Fonte: Autor

Para o cálculo da temperatura foi considerada a temperatura média, de todos os cabos, para cada altura do armazém. Para os dados da simulação, é necessário saber a temperatura inicial em todos os pontos do silo, como existe medida em apenas algumas alturas, foi considerado o polinômio que aproxima os pontos medidos para a simulação com t=0 s. Foram simulados nos dias 10/06/2017 a 14/06/2017, para os períodos de tempo onde não havia aeração, foi simulada a transferência de calor com um fluxo de ar próximo a zero.

CONCLUSÃO

Esta dissertação apresentou a modelagem matemática e a simulação da transferência de calor em um silo para armazenagem de grãos de soja e comparou com os dados obtidos de um sistema real. Modelo matemático foi obtido baseado em dissertações anteriores. Os dados reais foram obtidos em uma cerealista que contém um sistema de termometria instalado em silo armazenado com soja situada em Pérola do Oeste- PR.

Com o modelo elaborado foi possível simular e fazer avaliações da transferência de calor em um sistema real de armazenagem em todos os pontos do silo.

Foi possível através dos dados coletados encontrados exemplos, onde é possível notar uma evolução da temperatura de acordo com as horas de aeração e mostrar como a temperatura evolui através das condições ambientais, foram realizadas simulações obtendo as temperaturas em cada ponto da massa de grãos, posteriormente comparando com os dados reais.

O estudo da simulação da transferência de calor em silos de armazenagem de grãos permite aos proprietários de silos armazenadores um diagnóstico da eficiência da aeração realizada, possibilitando a visualização do processo, isso ajuda na tomada de decisão, pois com a simulação da transferência de calor, é possível prever os resultados esperados, podendo verificar a hora mais adequada para realizar a aeração com o objetivo de reduzir o consumo de energia interferindo positivamente nos custos de armazenagem e qualidade do produto.

Pode-se citar como principais contribuições deste trabalho:

- realização de simulações numéricas da transferência de calor em silos de armazenagem de grãos comparando os dados obtidos de um sistema real;

- contribuição da implantação de um modelo matemático capaz de simular a transferência de calor de um sistema real de armazenagem, visando uma economia no processo de conservação e qualidade do produto;

- aplicação do métodos das diferenças finitas para o cálculo da transferência de calor;

- validação do modelo matemático através de dados experimentais obtidos de um sistema de armazenagem real.

REFERÊNCIAS

ASSAN, A.E. Métodos dos elementos finitos – Primeiros passos. Editora da UNICAMP, Campinas, SP,1999.

BORDIGNON, B. C. S. Relação das Condições de Armazenamento com a

Qualidade Fisiológica de Sementes e Composição do Óleo Extraído de Cultivares de Soja. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-graduação em

Agronomia. Universidade Federal de Santa Maria, 2009.

BIHAIN, A. L. J. Modelagem matemática da influência da umidade do ar, sobre a

dinâmica de secagem de grãos de soja em camada fina. Dissertação de Mestrado

em Modelagem Matemática da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul(UNÍJUI), Íjui,2011.

BROOKER, D. B.; BAKKER-ARKEMA, F. W.; HALL, C. W. Drying and storage of

grains and oilseeds. New York: Van Nostrand Reinhold, 450 p, 1992.

BORDIGNON, B. C. S. Relação das Condições de Armazenamento com a

Qualidade Fisiológica de Sementes e Composição do Óleo Extraído de Cultivares de Soja. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-graduação em

Agronomia. Universidade Federal de Santa Maria, 2009.

CONAB, Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da Safra Brasileira, Safra 2015/2016, em quarto levantamento. Dezembro/2016.Disponivel em:

www.conab.gov.br

Soja em números (safra 2015/2016). Disponível em:

https://www.embrapa.br/soja/cultivos/soja1/dados-economicos. Acesso 04/04/2017. ENCK, M. R. Modelagem Matemática Da Temperatura De Grãos De Soja No

Interior De Um Silo Com Aeração Sujeito A condições De Contorno. Dissertação

de Mestrado em Modelagem Matemática da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNÍJUI), Íjui,2006.

FAORO, V. Modelagem e Simulação 3D de Armazéns Graneleiros com Aeração. Dissertação de Mestrado em Modelagem Matemática da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul(UNÍJUI), Íjui,2014.

FENGLER, C. Método De Estimação Da Difusividade Térmica De Grãos De Soja

Usando Compactação. Dissertação de Mestrado em Modelagem Matemática da

Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul(UNÍJUI), Íjui,2006.

GOERGEN, R. Modelagem Matemática Da Transferência De Calor em um Meio

Particulado. Dissertação de Mestrado em Modelagem Matemática da Universidade

HARA, T.; CORRÊA, P.C. Silo de Alvenaria para armazenagem de milho a granel,

na fazenda, com capacidade para 100 a 200 toneladas, com aeração. Viçosa: UFV,

1981. 10p. (Informe Técnico)

KHATCHATOURIAN, O .A;. DE OLIVEIRA F.A. Estado térmico de produtos

armazenados em silos com sistema de aeração: estudo teórico e experimental.

Eng . Agríc. vol.27 no.1 Jaboticabal Jan./Apr. 2007

KHATCHATOURIAN, O. A. H. A. VIELMO E L. A. BORTOLAIA. Modelling and

simulation of cross flow grain dryers, Biosystems Engineering, 116(4), 335-345,

2013.

LIMA, R. F. de. Grãos de soja em um secador com fluxo misto usando o método

dos elementos discretos. 2014. 87 f. Dissertação de mestrado (Modelagem

Matemática) – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. – UNIJUI. Ijuí, 2014.

MELLO, F.M., CASTANHEIRA,P. Formulação Residual De Galerkin. Ed. Silabo, 1ª Ed, Lisboa, 2010.

NEUTZLING, R. Modelagem Matemática e Simulação Do Escoamento De Ar e

Estado Térmico em Silos Armazenadores De Grãos. Dissertação de Mestrado em

Modelagem Matemática da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul(UNÍJUI), Íjui,2016.

POTTKER, V. H. Modelagem Matemática do Processo de Secagem do Milho em

Secador de Leito Fixo. Dissertação de Mestrado em Modelagem Matemática da

Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul(UNÍJUI), Íjui,2006.

PINTO, L.C.G. Agricultura Mundial:Vai faltar comida?. Agroanalysis. Revista de agronegócios da FGV. Mercado & Negócios, abril/2011.

PUZZI, D. Abastecimento e armazenamento de grãos. Campinas: Instituto Campineiro de Ensino Agrícola, 2000.

RADTKE, L. C. Simulação Da Aeração De grãos Armazenados Variando As

Condições Do Ar Ambiente. Dissertação de Mestrado em Modelagem Matemática

da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul(UNÍJUI), Íjui,2009.

SILVA, J. S. E. Secagem e Armazenamento de produtos Agrícolas. Ed. Aprenda Fácil.2008.

SORIANO, H.L. Formulação e Aplicação na Estática e Dinâmica das Estruturas. Ed. Ciência Moderna, 1ª Ed. Rio de Janeiro, 2001.

Ventiladores Centrífugos Tipo Limit Load- Linhas L e Q, OTAM. disponível em http://www.solerpalau.com.br/public/files/folders/a5808pt_rls_rld_lq_023_2011_j.pdf . Acesso 30/11/2017.

WEBER.E.A. Armazenagem agrícola. Ed. La Salle.1998.

WEBER,E . A. Excelência em Beneficiamento e Armazenagem de