INFLUÊNCIA DO FATOR ANISOTRÓPICO

A influência do fator anisotrópico no fluxo do ar em meio à massa de grãos e a eficiência do sistema de aeração foram analisadas no armazém com três entradas de ar. Pode- se observar um esboço do armazém na figura 3.5.

Figura 3.9 - Esboço do armazém utilizado para simulação

A aeração foi realizada no primeiro caso simultaneamente em todas as entradas. Em um segundo momento a mesma aconteceu separadamente por meio de uma das três entradas, onde foi utilizada uma taxa de vazão especifica global de - - - , no qual é o valor mais recomendado para o armazenamento de grãos arejado.

A comparação do fluxo de ar na seção transversal central do armazenamento com diferentes sistemas de aeração para meios anisotrópico e isotrópico é apresentada na figura 3.6. Para o meio anisotrópico foi utilizada a relação . Para isso foram consideradas quatro entradas ar:

lateral superior, inferior e entrada central entrada lateral superior

entrada lateral inferior entrada central

Figura 3.10 - Anisotropia influente no fluxo do ar em armazém com diferentes sistemas de aeração; Meio anisotrópico: linhas pretas; Meio isotrópico: linhas cinza (milho).

Existe uma diferença entre os fluxos de ar em um meio anisotrópico (linhas cinza) e um meio isotrópico (linhas pretas) para todos os casos considerados, conforme as simulações realizadas. E esta diferença aumenta para massas de grãos com maior razão . Devido à maior facilidade de se mover na direção horizontal em meio anisotrópico, o movimento de ar aumenta nesta direção. Portanto, para o fluxo de ar através da entrada lateral superior (b) e entrada central (d) essa diferença é maior do que o fluxo de ar na entrada lateral inferior (c) ou para caso de aeração simultânea em todas as entradas de ar (a).

CONCLUSÕES

Neste trabalho foi desenvolvido um estudo sobre o escoamento do ar em armazéns, sob condições não homogêneas e anisotrópicas da massa de vários tipos de grãos. Através da revisão bibliográfica de métodos e modelos matemáticos sobre aeração, escolheu-se como base o modelo descrito por Khatchatourian et al.(2009).

Fatores como a morfologia dos grãos e o método utilizado para o enchimento dos armazéns são de grande importância para o escoamento do ar no interior da massa de grãos. Utilizando o processamento de imagens digitais foram obtidas as características geométricas dos vários tipos de grãos. Empregando a relação entre a área de projeção horizontal e a área mais provável de projeção vertical, foram generalizados os dados experimentais sobre o escoamento do ar nas direções horizontal e vertical, com variação velocidade. Assim com o aumento do desvio da forma esférica dos grãos, a relação entre as permeabilidades na direção horizontal e vertical (fator anisotrópico) cresce.

A relação entre a área de máxima projeção de contorno de um grão em um plano horizontal (meia secção para fluxo vertical) e o valor mais provável da área de projeção de contorno de um grão em um plano vertical (meia secção para fluxo horizontal) pode ser usado como o parâmetro principal para especificar o fator anisotrópico de um meio de anisotrópico.

Além disso, simulações mostraram que existe diferença entre os fluxos de ar dentro do armazém de meio anisotrópico para o isotrópico. Esta diferença depende de tipo de grão (valor do fator anisotrópico), da variação de área da secção transversal do armazém (relação de expansão) e do local da entrada do ar.

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