Modelagem matemática e simulação do escoamento de ar e estado térmico em silos armazenadores de grãos

Abstract

Os grãos como organismos vivos sofrem influência da temperatura, da umidade do ar, do metabolismo, do processo de oxidação e da ação de insetos. A ação destes agentes causa um aumento de temperatura dos grãos na região afetada que pode ser detectada por meio de sistemas de termometria permitindo reduzir ou eliminar o problema através da utilização da aeração. Para que a aeração tenha um resultado satisfatório, deve ser aplicada levando em conta várias variáveis, como a temperatura ambiente, a umidade ambiente e a temperatura do grão, com o objetivo de reduzir os focos de calor reduzindo as atividades causadoras da elevação da temperatura. Este trabalho tem como objetivo realizar a modelagem matemática do escoamento de ar e estado térmico em um silo de arroz com sistema de aeração e termometria. O modelo calcula primeiro o fluxo tridimensional de ar no silo, e considerando as condições iniciais de temperatura e as condições do ar de entrada de aeração, calcula o estado térmico durante o processo de aeração. O modelo matemático foi validado por dados experimentais obtidos no silo de armazenagem de arroz. A simulação apresentou um resultado próximo aos dados experimentais coletados na unidade armazenadora. Chegou-se a um coeficiente de determinação de 0,748 e um erro médio de 4,29% o que representa uma boa aproximação do resultado do modelo.