CIDCA   05380
CENTRO DE INVESTIGACION Y DESARROLLO EN CRIOTECNOLOGIA DE ALIMENTOS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
MODELADO DE LA ACUMULACIÓN DE AGUA EN HORNOS MICROONDAS
Autor/es:
J.R. ARBALLO; S.M. GOÑI; R.H. MASCHERONI; V. O. SALVADORI
Lugar:
Punta del Este
Reunión:
Congreso; CIIAL 2016 2do congreso iberoamericano de Ingeniería de los alimentos; 2016
Resumen:
ESe estudia experimental y teóricamente la acumulación de vapor de agua dentro de hornos de microondas a través del modelado y simulación computacional, con el propósito de predecir riesgos de condensación. El agua que se evapora de los alimentos debe purgarse del horno para evitar su acumulación, que al condensar en su parte superior produce gotas las cuales continúan creciendo hasta que eventualmente pueden caer y producir daños en los recipientes debido a su rápido calentamiento sobre los mismos, para lo cual se usa circulación forzada de aire, a través de perforaciones en sus paredes. En este trabajo se determinó experimentalmente el caudal de aire que circula dentro de un horno microondas. Se realizaron experimentos usando agua pura como muestras, aplicando potencias de 10, 20 y 30%. Durante los experimentos se midió continuamente la humedad y la temperatura del aire luego de atravesar la sección de salida, la temperatura del agua, y la pérdida de peso al final del proceso. Las mediciones de humedad fueron satisfactorias, y se observó que a potencias más altas el aire se encuentra prácticamente saturado. Adicionalmente, al final de cada experimento se fotografió el techo del horno; observándose a potencias más altas una cantidad importante de agua condensada en el mismo, lo cual junto a las altas humedades medidas indica que el flujo de aire dentro del horno es insuficiente. Con el propósito de obtener las predicciones de las variables del proceso, se construyó un modelo 3D del horno de microondas, aproximando las secciones de entrada y salida de aire con rectángulos. Dado el bajo caudal de aire obtenido en los experimentos, se encontró que un modelo laminar es suficiente para representar el flujo de aire dentro del horno. Como primer paso se resolvió únicamente la fluidodinámica dentro del horno vacío. Posteriormente, se incorporó al modelo el recipiente con agua y la guía de onda (fuente de microondas) de forma de poder incluir el efecto térmico y de transferencia de materia. Para reducir los tiempos de cálculo, se resolvió la fluidodinámica en estado estacionario, y luego se usó el campo de velocidades obtenido para resolver la transferencia de energía y de materia en este transitorio; los balances fueron resueltos implementando el método de los elementos finitos. Así se logró predecir el transporte de vapor de agua y se comparó la humedad predicha a la salida con las mediciones experimentales. El modelado del equipo y el proceso es una herramienta poderosa que puede usarse para determinar caudales de aire óptimos, diseñar la ubicación y distribución de secciones de entrada y salida de aire, forma del techo, etc.