ANÁLISE DA DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURA NO CAPACITOR TÉRMICO DE UM SECADOR SOLAR DE EXPOSIÇÃO INDIRETA
Este artigo propõe uma modelagem matemática para a distribuição de temperatura na superfície do capacitor térmico de um protótipo de secador solar de exposição indireta. Para a construção do modelo, foram utilizados dados empíricos de temperatura e irradiação solar de nove dias de experimentos realizados na Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. A modelagem baseou-se na lei de Fourier da condução térmica e na resolução de uma equação diferencial parcial não homogênea – com condições de contorno e geração de energia dependentes do tempo e condição inicial dependente da posição – através do método de expansão em autofunções. A comparação de 27 dados experimentais com os dados equivalentes obtidos através do modelo revelou um erro médio percentual de 2,17% para todas as temperaturas na unidade Kelvin.
ANÁLISE DA DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURA NO CAPACITOR TÉRMICO DE UM SECADOR SOLAR DE EXPOSIÇÃO INDIRETA
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DOI: 10.22533/at.ed.13821130521
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Palavras-chave: Secador solar, Condução de calor, Modelagem matemática.
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Keywords: Solar dryer, Heat conduction, Mathematical modeling.
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Abstract:
This article proposes a mathematical modeling for the temperature distribution along a surface. The model was developed based on the Fourier’s law of heat conduction and tested on empirical data obtained in 9 days of experiments performed on an indirect exposure solar dryer at UFCG (Campina Grande, PB, Brazil). The initial condition was considered position-dependent and the boundary conditions were considered position and time-dependent, as well as the heat generation equation added to the model to include the effects of solar irradiation. The application of Fourier’s law of conduction resulted in a non-homogeneous partial differential equation, which was solved using the eigenfunction expansion method. The comparison between 27 experimental data and the equivalent data obtained through the model revealed an average percentage error of 2.17% for all temperature data given in Kelvin
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Número de páginas: 15
- Brenda Fernandes Ribeiro
- Antonio Gomes Nunes
