Parâmetros relevantes na determinação da velocidade terminal de frutos de café

Abstract

No desenvolvimento de máquinas de separação movidas a fluxos de ar, o conhecimento da velocidade terminal de um produto e das impurezas associadas é de importância fundamental. Neste trabalho, investigou-se o comportamento dos valores da velocidade terminal de frutos de café (variedades Catuaí e Híbrido Timor) em função dos parâmetros (a) estádio de maturação do produto na colheita (“verde” e “cereja”); (b) época de colheita; (c) variedade; (d) teor de umidade dos frutos e (e) número de frutos contidos na amostra usada para as determinações da velocidade. A análise dos resultados mostrou que os valores das velocidades terminais foram influenciados, significativamente, pelo teor de umidade do produto, estádio de maturação dos frutos e tamanho das amostras usadas nas determinações; entretanto, a época de colheita e a variedade dos frutos não se mostraram como parâmetros importantes nas determinações da velocidade terminal do produto. Relações funcionais entre parâmetros adimensionais, usando-se análise dimensional e o teorema Pi de Buckingham, foram também obtidas e são apresentadas neste trabalho; por outro lado, essas relações fornecem estimativas razoáveis para a velocidade terminal de um fruto, em função das velocidades de flutuação determinadas, experimentalmente, para amostras com um número maior de frutos.

The knowledge of the terminal velocity of a product is of fundamental importance in the development of separation machines using airflows. The behavior of the values of the terminal velocity of coffee fruits (varieties Catuaí and Hybrid Timor) was investigated in this work as a function of the following parameters: (a) maturation level of the coffee at the harvesting (“green” and “cherry” fruits); (b) harvesting time; (c) variety; (d) moisture content of the fruits and (e) number of fruits in the sample used for the determinations of the terminal velocity. Analysis of the results showed that the values of the terminal velocity were significantly influenced by the moisture content of product, fruit maturation level and size of the samples used in the determinations. However, the harvesting time and the fruit variety did not present as important parameters in the terminal velocity determinations. Functional relationships among dimensionless parameters, using dimensional analysis and the Buckingham Pi theorem were also obtained and presented in this work. These relationships may be used to estimate the terminal velocity of one fruit when experimental data from the fluctuation velocity of samples with a larger number of fruits are known.