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Estudos de aquecimento via micro-ondas

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Estudos de aquecimento via micro-ondas

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Título Estudos de aquecimento via micro-ondas
Autor Raymundo, Lucas Manique
Orientador Trierweiler, Jorge Otávio
Co-orientador Borges, Fernanda Cabral
Data 2013
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Química.
Assunto Engenharia química
Resumo O uso de micro-ondas em aquecimento é bem estabelecido na sociedade, sendo usado no meio doméstico e também em alguns processos industriais. O crescente interesse na tecnologia de micro-ondas na área de química verde tem levado a considera-la como uma alternativa para o tratamento de resíduos, onde uma variedade de sistemas de micro-ondas podem ser projetados, desenvolvidos e aperfeiçoados. A pirólise é um processo de conversão termoquímica de resíduos onde o uso de micro-ondas para aquecimento tem se destacado e apresentado vantagens. Um dos desafios para a utilização de aquecimento via micro-ondas para esse processo reside na obtenção de um equipamento de aquecimento compatível com o processo e com sua escala e que seja eficiente. Os componentes principais de qualquer equipamento desse tipo são uma fonte, linhas de transmissão e um aplicador, uma cavidade ressonante onde a energia das micro-ondas é transferida aos materiais aquecidos. O campo elétrico dentro da cavidade ressonante define o perfil de aquecimento que será obtido, e está ligado à sua geometria. Nesse sentido, o projeto do aplicador de micro-ondas é crítico para a utilização eficiente do aquecimento via micro-ondas na pirólise rápida. O objetivo geral deste trabalho é estudar modelos para o aquecimento via micro-ondas utilizando o software de modelagem e simulação COMSOL Multiphysics validando os resultados em um forno de microondas comercial. Como objetivos específicos se tem a verificação prática das predições decorrentes da aplicação das leis do eletromagnetismo. Além disso, deseja-se entender quais são os aspectos de um aparelho de micro-ondas mais importantes para sua aplicação em aquecimento. Os principais resultados obtidos são técnicas de simulação do modelo, envolvendo escolha dos métodos de resolução e de malha. Os resultados do modelo são fiéis à teoria eletromagnética apresentada, porém não representativos quando comparados aos resultados experimentais, destacando-se a importância da reprodução da geometria do conjunto de guia de onda e cavidade e da modelagem adequada do dispositivo de emissão de micro-ondas.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/87832
Arquivos Descrição Formato
000912024.pdf (2.136Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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