MODELAGEM E SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO RESFRIAMENTO DE BANANA

Authors

  • João Damasceno Xavier Neto Universidade Federal do Oeste da Bahia
  • Nilson Amaral Oliveira Filho Universidade Federal do Oeste da Bahia
  • Ana Carolina Bomfim Universidade Federal do Oeste da Bahia
  • Luiz Justino da Silva Junior Universidade Federal do Oeste da Bahia

Abstract

Nesta pesquisa propôs-se simulação das condições de resfriamento convectivo de banana, utilizando a versão estudantil do software Ansys workbench. Devido à simetria do fruto utilizou-se uma superfície bidimensional para representá-lo possuindo como condições de contorno convecção na superfície externa e perímetro adiabático na superfície interna. Entre as malhas disponíveis no software, utilizou-se a malha triangular devido ao seu menor quantitativo de elementos o que reduz o esforço computacional e a regular convergência dos resultados com as outras variedades. Relacionou-se o tempo de resfriamento com o coeficiente convectivo, para obtenção de uma temperatura média de 14 °C no fruto, a fim de avaliar sua relação. Ocorreu grande redução do tempo para valores de coeficiente convectivo de até 100 W/m².k, após este valor alterações no coeficiente não resultaram em significativa redução do tempo. Analisou-se o campo de temperaturas, ao longo do tempo, no interior do fruto o que revelou que a extremidade do eixo maior é um ponto crítico de resfriamento, pois estão localizados nessa região os maiores gradientes.

Author Biographies

João Damasceno Xavier Neto, Universidade Federal do Oeste da Bahia

Estudante do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Oeste da Bahia (UFOB)

Nilson Amaral Oliveira Filho, Universidade Federal do Oeste da Bahia

Estudante do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Oeste da Bahia (UFOB)

Ana Carolina Bomfim, Universidade Federal do Oeste da Bahia

Estudante do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Oeste da Bahia (UFOB)

Luiz Justino da Silva Junior, Universidade Federal do Oeste da Bahia

Professor de Engenharia Mecânica, Centro Multidisciplinar de Bom Jesus da Lapa, Universidade Federal do Oeste da Bahia (UFOB)

References

AMORIM, H. C. Modelagem e Simulação da Transferência de Calor em Alimentos com Forma Esferoidal Prolata. Estudo de Caso: Resfriamento e Congelamento de Banana. Universidade Federal de Campina Grande centro de Ciências e Tecnologia pós-graduação em Engenharia Mecânica, Campina Grande - PB, 2016.

ASHRAE, ASHRAE Handbook - Fundamentals, American Soceity of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers, Atlanta, 2006.

BATHE, K-J. Finite Element Procedures. New Jersey: Prentice Hall, 1996.

BRACKMANN, A., et al. Armazenamento em atmosfera modificada e controlada de banana prata com absorção de etileno. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 30, n. 5, p. 914-919, 2006.

ÇENGEL, Y. A.; GHAJAR, A. J. Transferência de Calor e Massa: Uma Abordagem Prática. New York: McGraw-Hill, ed. 4, 2012.

COELHO, A. F. S., et al. Controle pós-colheita da antracnose da banana-prata anã tratada com fungicidas e mantida sob refrigeração. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 34, n. 4, p. 1004-1008, 2010.

DIAS, J. do S. A.; BARRETO, M. C. Aspectos agronômicos, fitopatológicos e socioeconômicos da sigatoka-negra na cultura da bananeira no Estado do Amapá. 95 p, Macapá: Embrapa Amapá, 2011.

DOSSATO, R. J. Princípios de refrigeração. Hemus, ed. 2, 2004.

FAOSTAT, Food and agriculture organization of the United Nations, 2017. Disponível em: <http://faostat3.fao.org/browse/Q/QC/E>. Acesso em: 31 de jan. de 2019.

FISH, J.; BELYTSCHKO, T. Um Primeiro Curso em Elementos Finitos. Rio de Janeiro: LTC, 2009.

HOFFMAN, J. D. Numerical Methods for Engineers and Scientists. New York: McGraw-Hill, ed. 2, 1992.

IBGE. Produção Agrícola Municipal. Disponível em: <https://www.ibge.gov.br/estatisticas-novoportal/economicas/agricultura-e-pecuaria/9117-producao-agricola-municipal-culturas-temporarias-e-permanentes.html?=&t=downloads>. Acesso em: 15 de fev. de 2019.

INCROPERA, F. P.; DE WITT, D. P.; BERGMAN, T. Transferência de calor e massa. Rio de Janeiro: LTC, ed. 7, p. 672, 2017.

MARTINS, R. N., et al. Armazenamento refrigerado de banana 'Prata Anã' proveniente de cachos com 16, 18 e 20 semanas. Ciência e Agrotecnologia. Lavras, v. 31, n. 5, p. 1423-1429, 2007.

SILVA, W. P. da et al. Mathematical model for determining thermal properties of whole bananas with peel during the cooling process. Journal Of Food Engineering, [s.l.], v. 227, p.11-17, jun. 2018. Elsevier BV.

TERUEL, B., et al. Resfriamento de banana-prata com ar forçado. Rev. Bras. Frutic., Jaboticabal - SP, v. 24, n. 1, p. 142-146, 2002.

TSEN, J.-H. & KING, V.A.-E. Density of banana puree as a function of soluble solids concentration and temperature. Journal of Food Engineering, v. 55, n. 4, p. 305–308, 2002.

VIVIANE, L; LEAL, P. M. Qualidade pós colheita da banana prata anã armazenada sob diferentes condições. Rev. Bras. Frutic., Jaboticabal - SP, v. 29, n. 3, p. 465-470, 2007.

Published

2020-01-12

Issue

Section

Artigos