Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/18397| Tipo: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Título: | Simulação e otimização do processo de cura do filamento enrolado |
| Autor(es)/Inventor(es): | Moraes, Antonio de Oliveira Samel Santos Júnior, Alfredo Fernandes dos |
| Orientador: | Biscaia Júnior, Evaristo Chalbaud |
| Coorientador: | Calado, Verônica Maria de Araújo |
| Resumo: | O processo de Enrolamento Filamentar é um método de produção de sólidos de revolução feitos de compósitos de matriz polimérica os quais são largamente utilizados em áreas industriais tais como, militares, químicas e petroquímicas e de materiais esportivos. Nesse processo, camadas de fibras passam através de um banho de resina e são continuamente enroladas sobre um suporte rotativo onde o sistema resina/fibra é transformado, através de uma reação química exotérmica, no material compósito. Neste trabalho são apresentadas a modelagem do processo de Enrolamento Filamentar e a sua resolução numérica, utilizando o método das linhas, para predição do comportamento térmico do compósito durante um ciclo de cura da resina, sendo os modelos matemáticos utilizados baseados nos balanços unidimensionais transientes de massa e de energia. Dois modelos resultam das duas formas diferentes utilizadas para calcular a taxa cinética de reação da resina. No primeiro, ela é calculada através de um modelo autocatalítico e no segundo, por uma rede neuronal. A equação do balanço de energia é discretizada na direção radial com o auxílio da técnica de diferenças finitas, resultando em um sistema de equações algébrico-diferenciais que são integradas utilizando-se a sub-rotina DASSL. A cinética autocatalítica é utilizada inicialmente para a validação do modelo, que é feita com dados experimentais da literatura e com dados obtidos em um experimento próprio de Enrolamento Filamentar. Segue-se a simulação do modelo híbrido, que é comparado ao anterior para mostrar a validade da nova abordagem proposta. Por fim, é feito a otimização do ciclo de cura através da minimização de uma função objetivo econômica, que é integrada ao sistema de equações do processo, utilizando o método de enxame de partículas (PSO). |
| Palavras-chave: | Enrolamento filamentar Polímeros |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA |
| Unidade produtora: | Escola de Química |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | Abr-2009 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Citação: | MORAES, Antonio de Oliveira Samel; SANTOS JÚNIOR, Alfredo Fernandes dos. Simulação e otimização do processo de cura do filamento enrolado. 2009. 84 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009. |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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