Teses e Dissertações
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Resultados da Pesquisa
Item Extração de diterpenos de café verde: modelagem fenomenológica e caracterização de parâmetros via método Lattice Boltzmann(Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos - Universidade de São Paulo, 2014) Rosa, Robson Humberto; Rabi, José AntonioPor meio do método lattice Boltzmann (LBM), este projeto de pesquisa propõe a simulação computacional da extração dos compostos diterpênicos do café verde em sistemas com fluido pressurizado. Para isso foi adotado um modelo fenomenológico dinâmico e de primeira ordem quanto à dependência espacial. Usando a rede D1Q2, o LBM foi implementado com duas funções de distribuição de partículas, acompanhadas das respectivas funções de distribuição de equilíbrio. Cada função refere-se à concentração em uma dada fase (sólida e fluida). A previsão das curvas de rendimento pressupõe o conhecimento dos parâmetros do processo, tais como a difusividade mássica interna (intrapartícula), o coeficiente de partição volumétrica e a difusividade mássica axial. Para o devido ajuste destes parâmetros contra dados experimentais, foi desenvolvido um código computacional utilizando a técnica de gradiente descendente. Resultados numéricos das simulações foram comparados com dados experimentais e mostraram-se satisfatórios. Adicionalmente, foi realizada a análise da influência dos parâmetros supracitados mediante a criação de uma interface gráfica amigável para o código computacional original. Este projeto de pesquisa, além de fomentar a agregação de valor ao café, desenvolveu competências em modelagem e simulação de processos de extração de espécies químicas a partir de métodos numéricos.Item Investigação da interação entre a haste de uma colhedora e o ramo de um cafeeiro utilizando simulação numérica(Universidade Federal de Lavras, 2017-12-12) Souza, Victor Hugo Silva; Magalhães, Ricardo RodriguesNo passado, a validação da solução de problemas na indústria era obtida, quase em sua totalidade, por meio de testes experimentais. Atualmente, programas comerciais de simulação numérica vêm contribuindo, de maneira significativa, na redução destes testes e, consequentemente, reduzindo tempo e custos no desenvolvimento de novos produtos. Considerando as dificuldades para modelar estruturas biológicas, como o ramo do café, o objetivo deste trabalho foi a avaliação do comportamento mecânico da interação entre a haste da colhedora e o ramo cafeeiro por vibração, usando modelagem computacional. Para isso, realizou-se a modelagem da haste da colhedora e do ramo cafeeiro, por meio do software comercial Solidworks ® e, posterior, simulações numéricas via Método dos Elementos Finitos para análise de tensões e deslocamentos no software Ansys ® versão 14.5. Ensaios experimentais foram realizados, a partir de amostras da haste de uma colhedora e com ramos de cafeeiro da cultivar Catuaí Vermelho, variedade IAC 144, no intuito de validar os resultados das simulações numéricas. Os resultados encontrados na simulação para o deslocamento e aceleração foram, respectivamente, 0,225 mm e 43,342 m/s2. Já os resultados obtidos no ensaio experimental, para o deslocamento e aceleração, foram de 0,293 mm e 41,982 m/s2.Com isto, foram validadas as simulações numéricas, o que pode contribuir para o direcionamento de novas pesquisas científicas, na criação e desenvolvimento de novas tecnologias para o sistema de colheita mecanizada de café, utilizando modelagem computacional.Item Protocolo para digitalização e modelagem de cafeeiro para fins de simulação numérica(Universidade Federal de Lavras, 2016-03-23) Carvalho, Enio de Araújo; Magalhães, Ricardo RodriguesO objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo computacional tridimensional de um cafeeiro (Coffea arabica L.) e realizar testes experimentais de simulação numérica via Método dos Elementos Finitos (MEF). Com base no modelo computacional tridimensional de uma árvore cafeeira, o projeto foi desenvolvido aplicando-se modelagens computacionais e simulações numéricas. Para isto, um modelo computacional tridimensional, representativo da estrutura morfológica de um cafeeiro adulto, foi obtido. Procedeu-se ao escaneamento da estrutura lenhosa de sustentação de folhas e frutos, formada pelo tronco principal ou ortotrópico e as ramificações plagiotrópicas de um cafeeiro da Cultivar Catuaí Vermelho IAC 144, com idade de 8 anos, coletado como amostra, em uma propriedade rural, localizada no município de Nepomuceno-MG. Como resultado principal desta pesquisa, desenvolveu-se um protocolo de digitalização e modelagem de cafeeiro para fins de simulação numérica via MEF. Com isto, este trabalho poderá contribuir para o direcionamento de novas pesquisas científicas, na área e no desenvolvimento de novas tecnologias, para os sistemas mecânicos de colheita de café, beneficiando de forma direta o setor industrial e o meio agrícola.