Estudo experimental e modelagem matemática para secagem de grãos de milho em camada fina

Abstract

A maioria das culturas de grãos, após colheita, possui umidade elevada, suficiente para danificálos, sendo assim, estes devem ser submetidos ao processo de secagem. A matemática aplicada e computacional é uma das ferramentas utilizadas para modelar o fenômeno de transferência de energia e massa intrínsecas a esta dinâmica. Para melhor compreendê-lo, foi realizado o estudo teórico e experimental da secagem de grãos de milho em camada fina. Assim desenvolvendo experimentos para compreender o comportamento da dinâmica de secagem do produto, bem como a perda de massa de água (umidade) do grão, em analisar a influência da velocidade e temperatura do ar de secagem. Para realizar este estudo, foram desenvolvidos experimentos metodológicos para reproduzir algumas condições encontradas apenas em grãos colhidos na lavoura. No desenvolvimento experimental as condições de temperatura e umidade do ar são conservadas estáveis e contínuas, assim garantindo uma melhor execução do processo de secagem descrito pelo modelo. Foi desenvolvido um modelo matemático de dois compartimentos para estudar a perda de umidade dos grãos de milho em camada fina no secador de fluxo cruzado. Além disso, visou-se determinar a variação do volume e da área de superfície dos grãos de milho através da implementação dos métodos de processamento de imagem digital. O modelo matemático apresentou altos valores do coeficiente de correlação (R2) e baixos valores do somatório do quadrado do erro (SSE), devido a precisão nas execuções experimentais e também na determinação dos parâmetros do modelo. O resultado do estudo da implementação dos métodos de processamento de imagem resultou na confirmação de que o grão perde dimensões proporcionalmente em todas as direções, não sofrendo deformação em sua forma. O modelo matemático de dois compartimentos descreveu com eficiência e precisão o comportamento da perda de umidade do grão de milho após os períodos expostos ao processo de secagem, onde os estudos metodológicos realizados demonstraram alta precisão em sua execução.