Previsão de queda de pressão em leitos empacotados com materiais granulares: influência da redução da umidade e velocidade do ar

Resumo

Neste estudo foi investigada a influência da umidade do sólido sobre a queda de pressão em leitos fixos de soja, cevada, lentilha e aveia. As propriedades dos grãos e do leito foram determinadas variando-se a umidade dos sólidos entre o valor de equilíbrio até 0,24 g g^-1 (massa de água por massa de sólido seco). As quedas de pressão nos leitos foram medidas em função da velocidade de aeração para diferentes níveis de umidade do sólido. Foi observado que uma redução no teor de umidade causou uma diminuição nas dimensões das partículas, mas não afetou sua forma. Devido à redução de tamanho provocada pela remoção da umidade, os leitos tornaram-se mais densos e menos permeáveis ao escoamento de ar, resultando em aumento na queda de pressão. Na faixa de umidade investigada, as quedas de pressão aumentaram em mais de 39% para a lentilha, soja e cevada, mas apenas em 24% para a aveia, indicando que o consumo de energia na aeração pode aumentar significativamente. Os parâmetros da equação de Forchheimer foram modificados para considerar a influência do teor de umidade do sólido nas quedas de pressão. Para cada partícula, equações empíricas foram propostas e mostraram-se adequadas para prever com boa precisão a queda de pressão dos leitos em função do conteúdo da umidade e velocidade de aeração.

Palavras-chave:
Permeabilidade; Armazenamento de grãos; Cereais; Aeração; Encolhimento; Tortuosidade