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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11545| Título: | Modelagem matemática do processo de secagem de madeira de Pinus taeda |
| Autor(es): | Titon, Leonardo |
| Orientador(es): | Nicolin, Douglas Junior |
| Palavras-chave: | Madeira serrada - Secagem Modelos matemáticos Pinus taeda Lumber - Drying Mathematical models Loblolly pine |
| Data do documento: | 3-Jul-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | TITON, Leonardo. Modelagem matemática do processo de secagem de madeira de Pinus taeda. 2019. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2019. |
| Resumo: | O Pinus taeda é a espécie mais cultivada entre os pinus no Brasil, com área estimada em um milhão de hectares. Nativa dos Estados Unidos, no território brasileiro esta espécie se desenvolve bem em regiões de clima fresco e inverno frio, onde não há deficiência hídrica. Esta condição pode ser encontrada por todo o planalto das regiões Sul e Sudeste. Seu cultivo é destinado para a produção de celulose, papel, madeira serrada, chapas e madeira reconstruída. Dependendo da aplicação da madeira, é necessário que se faça a secagem da mesma, a fim de se atingir características desejadas como, por exemplo, teor de umidade e estabilidade dimensional. Dentre outras finalidades, o processo de secagem também é amplamente utilizado para fins de conservação de alimentos ou mesmo para redução da massa dos produtos a fim de diminuir custos relacionados ao transporte. Dada a importância desta operação unitária, é conveniente buscar informações acerca dos processos pertinentes a ela, tal como a variação da umidade em função do tempo. Por meio da modelagem, é possível estabelecer relações matemáticas entre as variáveis da cinética de secagem, sendo que vários estudos têm sido desenvolvidos com este intuito para diversos produtos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo modelar matematicamente a cinética de secagem de madeira de Pinus taeda, para as temperaturas de 70, 80 e 90°C, utilizando os modelos de Difusão, Page e de Dois Períodos. Os ajustes dos modelos aos dados experimentais foram feitos pelo método de Levenberg Marquardt, utilizando rotinas de programação elaboradas no software Scilab® versão 6.0.2. Os parâmetros dos modelos foram correlacionados com a temperatura e a escolha do modelo que melhor descreveu os dados experimentais da secagem se deu através da comparação do erro quadrático médio (MSE), coeficiente de determinação (R²) e do erro médio relativo (P), sendo que o modelo de Dois Períodos foi o que obteve melhor performance. |
| Abstract: | The Pinus taeda is the most cultivated species among the pinus in Brazil, with an estimated area of one million hectares. Native of the United States, in the Brazilian territory this species develops well in regions of cool climate and cold winter, where there is not water deficiency. This condition can be found throughout the plateau of the South and Southeast regions. Its cultivation is destined to produce cellulose, paper, sawn wood, plates and reconstructed wood. Depending on the application of wood, it is necessary to dry the wood in order to achieve desired characteristics such as moisture content and dimensional stability. Among other purposes, the drying process is also widely used for food preservation purposes or even to reduce the mass of the products in order to reduce costs related to transportation. Given the importance of this unity operation, it is convenient to seek information about the processes pertinent to it, such as the variation of humidity as a function of time. Through mathematical modeling, it is possible to establish mathematical relationships between the variables of drying kinetics, and several studies have been developed for this purpose for several products. In this context, the present work aims to model mathematically the drying kinetics of Pinus taeda wood, at temperatures of 70, 80 and 90°C, using the Diffusion, Page and Two-Periods models. The model adjustments to the experimental data were made by the Levenberg Marquardt method, using programming routines elaborated in Scilab® software version 6.0.2. The parameters of the models were correlated with the temperature and the choice of the model that best described the experimental data of the drying was obtained through the comparison of mean square error (MSE), coefficient of determination (R²) and mean relative error (P), being that the Two-Periods model was the one that obtained better performance. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11545 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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