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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13128
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Análise numérica da influência de variáveis operacionais em um forno de rolos a gás na indústria de revestimento cerâmico |
Autor(es): | Torres, Anne Caroline dos Santos |
Primeiro Orientador: | Pimentel, Wagner Roberto de Oliveira |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Brandão, Rodolfo Junqueira |
metadata.dc.contributor.referee1: | Sodré, Cristiane Holanda |
metadata.dc.contributor.referee2: | Oliveira, Leonardo Mendonça Tenório de Magalhães |
Resumo: | O Brasil é, na atualidade, o 3º país no ranking de produção de revestimentos cerâmicos, sendo assim, a capacidade produtiva das indústrias destina-se a ampliação ano a ano. A operação da queima é uma das partes mais importantes dentro do processo de produção do revestimento, no entanto, a mesma exige elevado gasto energético que afeta os custos produtivos. Diante dos fenômenos que acontecem, da configuração e dos dados de operação do forno de rolos a gás, uma análise fluidodinâmica e térmica pode ser utilizada para a otimização do processo. Ademais, a fluidodinâmica computacional (CFD) promove uma análise e modelagem facilitada, visando economia de tempo e custo, ampliando as possibilidades de observação quando comparado a um estudo de bancada. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo analisar numericamente a performance de um forno de rolos a gás, verificando a influência do espaçamento dos queimadores e da vazão total no processo. Para isso, através do Planejamento Composto Central (PCC), 25 simulações foram definidas e realizadas utilizando o método de CFD com o emprego do software livre e de código aberto OpenFOAM v.10. Analisando individualmente as configurações, observouse os efeitos do aumento isolado das variáveis de espaçamento de entrada no setor de pré-queima e queima e as vazões totais dos mesmos, notando que o aumento da vazão na pré-queima foi prejudicial ao processo e o inverso ocorreu com a da queima, já os espaçamentos quando aumentados foram positivos para a curva de queima. Além disso, ao avaliar o Planejamento Composto Central (PCC) obteve-se um coeficiente de correlação quadrática significativo para as avaliações do coeficiente convectivo no setor de queima (0, 6705) e resfriamento (0,7907), no entanto, para a região de pré-queima o coeficiente não atingiu o esperado. |
Abstract: | Brazil is currently the 3rd country in the ranking of ceramic tile production, therefore, the production capacity of the industries is expected to increase year by year. The burning operation is one of the most important parts of the coating production process, however, it requires high energy expenditure which affects production costs. Given the phenomena that occur, the configuration and operating data of the gas roller oven, a fluid dynamic and thermal analysis can be used to optimize the process. Furthermore, computational fluid dynamics (CFD) promotes easier analysis and modeling, aiming to save time and cost, expanding the possibilities of observation when compared to a bench study. Therefore, the present work aims to numerically analyze the performance of a gas roller oven, verifying the influence of burner spacing and total flow on the process. For this, through Central Composite Planning (PCC), 25 simulations were defined and carried out using the CFD method using the free and open source software OpenFOAM v.10. Analyzing the configurations individually, the effects of the isolated increase in the input spacing variables in the pre-burning and burning sector and their total flow rates were observed, noting that the increase in the flow rate in the pre-burning was harmful to the process and the The opposite occurred with burning, as the spacings when increased were positive for the burning curve. Furthermore, when evaluating the Central Composite Planning (PCC), a significant quadratic correlation coefficient was obtained for the evaluations of the convective coefficient in the burning (0.6705) and cooling (0.7907) sectors, however, for the pre-burning region the coefficient did not reach what was expected. |
Palavras-chave: | Fornos – Combustão Forno de rolos Fluidodinâmica computacional Cerâmica – Indústria Combustão Software openFOAM Furnaces – Combustion Roller oven Computational fluid dynamics Ceramics – Industry Combustion |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.department: | Curso de Engenharia Química- Bacharelado |
Citação: | TORRES, Anne Caroline dos Santos. Análise numérica da influência de variáveis operacionais em um forno de rolos a gás na indústria de revestimento cerâmico. 2024. 67 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2023. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13128 |
Data do documento: | 29-set-2023 |
Aparece nas coleções: | Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA QUÍMICA - CTEC |
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