Modelagem e Simulação da Secagem de Madeira por Micro-ondas

Resumen

A secagem industrial da madeira é um processo adotado para assegurar parâmetros de qualidade, como durabilidade e estabilidade de volume. Na secagem convencional, a energia é fornecida pela queima de combustível em um forno comum, um procedimento que apresenta baixa eficiência na remoção de umidade de madeiras de alta densidade. Com a intenção de aumentar a eficiência da secagem, estudos investigam a viabilidade do uso de micro-ondas [2]. Neste trabalho, estendeu-se a modelagem para uma abordagem bidimensional do processo industrial de secagem e realizaram-se simulações numéricas com o método dos elementos finitos de Galerkin. Avaliou-se o aquecimento dielétrico por micro-ondas quanto à sua eficiência na secagem de madeiras. Para tanto, utilizaram-se os parâmetros de secagem do carvalho branco como espécie representativa de madeiras de alta densidade e dureza. Na modelagem, utilizaram-se princípios de Fenômenos de Transporte e de Termodinâmica. Desse modo, partiu-se do princípio de conservação de energia, juntamente com a equação de Fourier, para modelar o transporte de calor, bem como do princípio de conservação de massa, associado à equação de Fick, para modelar o transporte de umidade. Considerando o domínio quadrangular Ω ⊂ R², fechado e limitado, e definindo-se as funções T e C, que representam, respectivamente, a temperatura e a fração mássica de umidade, construiu-se o seguinte sistema de equações diferenciais parciais parabólicas acoplado em duas direções [...]