O DIMENSIONAMENTO DE PANELA MULTIUSO ATRAVÉS DO MÉTODO TRIZ

DIMENSIONAMENTO DE PANELA MULTIUSO ATRAVÉS DO METODO TRIZ

Ighor Caetano Silva Ferreira

Maycharlyson Moraes Cantanhede

Thayara Kellen Almeida Tavares

Thiago Barros Costa

RESUMO

O método do principio inventivo, desenvolvido pelo pesquisador Altshuller permitiu a reunião de 40 princípios comuns observados no desenvolvimento de invenções, cujos métodos ainda são de suma importância para a interpretação da realidade em que a humanidade se encontra e auxiliam na criação de novos objetos, utensílios e máquinas que auxiliam homem na sua busca por praticidade e solução de problemas do dia-a-dia. O crescente número de solteiros no Brasil que buscam a otimização de tempo principalmente na cozinha, levou a proposta do dimensionamento de uma panela multiuso, sendo uma inovação por apresentar divisões que facilitam tanto o preparo, quanto a limpeza da mesma, sendo seu dimensionamento realizado pelo uso de softwares e constatação de sua eficácia através de gráficos.

Palavras chaves: Panela, multiuso, solteiros, dimensionamento, principios inventivos.

1. INTRODUÇÃO

As primeiras panelas foram as de pedra e eram fixas. Desta maneira, no instante que um grupo nômade se movimentava para outro local, confeccionava outro utensílio. Depois vieram as panelas de cerâmica e as de bronze. Havia alternativas como recipientes: conchas de moluscos, carapaça da tartaruga e o bambu. Este último é usado até hoje na Indonésia.

Nos últimos anos, as panelas são predominantemente produzidas em alumínio e aço inoxidável. Leve e barato, o alumínio é a matéria-prima de mais da metade delas. As suspeitas de que o alumínio possa prejudicar a saúde existem desde a década de 70, mas nada foi ainda comprovado. O revestimento antiaderente também tem sido objetos de suspeitas. Se por um lado, eles impedem que o metal- base da estrutura das panelas, em geral o alumínio, migre para comida, por outro, há hipóteses não conclusivas de que esse material em contato com o calor e com alimentos protéicos forme compostos cancerígenos.

Entretanto, segundo a opinião de especialistas, a fabricação de panelas no Brasil melhorou muito na última década, com o uso de novas ligas e revestimentos e maior controle sobre a toxidade, mas, ainda, há rumores de que existem pequenos fabricantes que usam sucatas para fundir panelas, o que pode ser extremamente perigoso a saúde.

Sendo esse objeto tão necessário para a população e possuindo vários formatos os quais vão se adaptando as necessidades do homem.

 Considerando a população solteira do Brasil a qual vem crescendo , propondo-se o dimensionamento para fabricação de uma frigideira multiuso de aço inoxidável por está entre os materiais que recebem menos objeções para a fabricação de panelas elas distribuem uniformemente o calor e cozinham mais rápido os alimentos, possibilitando economia de tempo e energia. Além disso, não há suspeitas de que o material possa causar mal á saúde e é de fácil limpeza. Em função da durabilidade e da resistência, as panelas em inox são consideradas melhor ”custo-benefício”. E a panela em questão possui também várias divisões as quais visam facilitar a vida de todos que a utilizarem.

2. PROBLEMA PROPOSTO

Com o desenvolvimento da humanidade veio à vida moderna, conceituada de como dinâmica, pois ao longo de sua evolução a população humana altera suas necessidades e hábitos, entre eles está à busca pela praticidade em vários sentidos um entre eles, é a rapidez na preparação de alimentos que pode ser adquirido através da criação de novos utensílios que facilitem desde a preparação de vários alimentos ao mesmo tempo até a sua limpeza, principalmente entre as pessoas solteiras e que moram sozinhas.

A falta de tempo em virtude do dinamismo da vida moderna tornou a busca pela praticidade ainda maior na vida dessas pessoas e o numero dessa parte da população aumentou 68,3% no Brasil na primeira década do segundo milênio, segundo um estudo realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) em 2010 sendo esse aumento correspondente em grande maioria são homens correspondendo a 3,5 milhões de domicílios, sendo o total geral por região, mostrado na tabela abaixo:

[pic 1][pic 2]

3. REFERENCIAL TEÓRICO

3.1. CONDUÇÃO DE CALOR:

A condução é o processo de transferência de energia das partículas mais energéticas para as partículas de menos energia. Para a condução do calor, a equação da taxa de transferência de calor é conhecida como a Lei de Fourier, onde o fluxo de calor qx na direção x, em W/m, é dado pela Equação 1:

qx= -(kx.A. ΔT)/Δx          

onde kx é a condutividade térmica do material (W/mK) e T a sua temperatura (K).

3.2. PROPRIEDADES TÉRMICAS DO AÇO INOXIDÁVEL:

3.2.1. CONDUTIVIDADE TÉRMICA

Em termos práticos, a equação de Fourier nos mostra que, para uma taxa de calor constante, quanto maior a condutividade térmica, menor o gradiente de temperatura, ou seja, menor é a variação da temperatura ao longo do comprimento. Para o caso da panela, menor a variação de temperatura ao longo do raio. O valor da condutividade térmica para cada material utilizado na fabricação das panelas estudadas é apresentado a seguir.

3.2.2. AÇO INOXIDÁVEL AISI 304: K= 16,4 W/MK

Levando em consideração as dimensões da panela em estudo e o coeficiente de condutividade térmica, podemos dizer que a haverá uma ótima distribuição de temperatura ao longo dos raios e das paredes, em um regime próximo ao estacionário.

Cálculo da condução de calor: Analisaremos o comportamento do fluxo de calor na panela em função da temperatura dentro da panela. Para isso, foi utilizado o software MATLAB. 

[pic 3][pic 4]

Dados da panela:

K=16,4 W/mK

Asecção=0, 043 m²

ΔT= Texterna-Tinterna

A temperatura externa será a máxima temperatura que uma chama de gás de cozinha pode gerar, quando em contato com o AR: 1927 ºC. E a temperatura interna pode ser variada, de acordo com o calor e vazão exigidos pelo gás e alimentos durante o seu preparo, portanto irá admitir-se a temperatura do óleo fervente que é de 250ºC Para que possamos analisar o fluxo de calor em função dessa variação, a temperatura interna a ser utilizada.

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