Modelagem experimental e numérica de um receptor de concentrador solar para secagem do bagaço da cana-de-açúcar

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorGomes, Gilberto-
Autor(es): dc.creatorSilva, Fernanda Medeiros e-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-10-23T15:02:27Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-10-23T15:02:27Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-11-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-11-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-11-
Data de envio: dc.date.issued2023-06-01-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48756-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/872764-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2023.-
Descrição: dc.descriptionA conversão de energia solar em energia térmica por meio da Energia Solar Concentrada (ESC) se tornou uma alternativa para o processo de secagem de materiais. O bagaço da cana-de-açúcar, resíduo de grande impacto na agroindústria brasileira, que pode ser facilmente utilizado como biomassa, tem seu uso reduzido devido ao seu alto teor de umidade, ou seja, baixa eficiência na produção de energia. Este trabalho objetiva avaliar numericamente um receptor de concentrador solar, a partir das temperaturas extraídas experimentalmente. A metodologia adotada se baseou em dois tipo de modelagem, a experimental e a numérica. Na etapa experimental foram construídos dois modelos de concentradores, com estrutura metálica e superfície de espelhos planos inclinados que convergem à radiação solar em um foco central, tendo sido ensaiados dois tipos de materiais, a água e o bagaço da cana-de-açúcar, com a finalidade de caracterização dos receptores e aprimoramento do processo da secagem. Na etapa numérica, utilizou-se o Método dos Elementos Finitos, por meio do software Abaqus, para determinação do gradiente de temperatura. Para validar a metodologia adotada, três tipos de receptores foram ensaiados a fim de determinar qual o modelo mais eficiente para o processo de secagem. Para o receptor escolhido foi feita uma análise em estado estacionário e transiente, objetivando encontrar a variação da temperatura no tempo, as tensões térmicas, as deformações e os deslocamentos no receptor. Por fim, concluiu-se que a radiação atingida no receptor analisado foi um fator preponderante na eficiência necessária à secagem do bagaço, uma vez que se verificou uma distribuição não uniforme das tensões e, consequentemente, encontrando fragilidades nas áreas de descontinuidades da estrutura do receptor. Isso resultou em maiores tensões e deformações, localizando os possíveis pontos de falhas de fadiga.-
Descrição: dc.descriptionThe conversion of solar energy into thermal energy through Concentrated Solar Energy (CSE) has become an alternative for the drying process of materials. Sugarcane bagasse, a residue of great impact on the Brazilian agroindustry, that can be easily used as biomass, has its use educed due to its high moisture content, that is, low efficiency in energy production. This work aims to numerically evaluate a solar concentrator receiver, from the temperatures extracted experimentally. The methodology adopted was based on two types of modeling, experimental and numerical. In the experimental stage, two models of concentrators were built, with a metallic structure and surface of inclined plane mirrors that converge to solar radiation in a central focus, having tested two types of materials, water and sugarcane bagasse, with the purpose of characterizing the receptors and improving the drying process. In the numerical stage, the Finite Element Method was used, using the Abaqus software, to determine the temperature gradient. To validate the adopted methodology, three types of receivers were tested in order to determine the most efficient model for the drying process. For the chosen receiver, a steady-state and transient analysis was carried out, aiming to find the temperature variation over time, thermal stresses, deformations and displacements in the receiver. Finally, it was concluded that the radiation reached in the analyzed receiver was a preponderant factor in the efficiency necessary for drying the bagasse, since there was a non-uniform distribution of stresses and, consequently, weaknesses in the areas of discontinuities of the receiver structure . This resulted in greater stresses and deformations, locating possible fatigue failure points.-
Descrição: dc.descriptionFaculdade de Tecnologia (FT)-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)-
Descrição: dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
Direitos: dc.rightsA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.-
Palavras-chave: dc.subjectConcentrador solar-
Palavras-chave: dc.subjectCana-de-açúcar-
Palavras-chave: dc.subjectGradiente de temperatura-
Título: dc.titleModelagem experimental e numérica de um receptor de concentrador solar para secagem do bagaço da cana-de-açúcar-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional – UNB

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