Simulación numérica mediante elementos finitos en geometrías tridimensionales con aplicaciones al procesamiento de alimentos

M.V. SANTOS; N. E. ZARITZKY; A. CALIFANO,; V. VAMPA

Montevideo

Congreso; 9º Congreso Interamericano de Computación Aplicada a la Industria de Procesos; 2009

<!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:ArialMT; panose-1:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:swiss; mso-font-format:other; mso-font-pitch:auto; mso-font-signature:3 0 0 0 1 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:EN-US;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:70.85pt 3.0cm 70.85pt 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> Se desarrolló un modelo matemático para simular numéricamente la congelación de alimentos de geometría irregular mediante el método de elementos finitos en tres dimensiones. Para resolver este problema altamente no lineal se utilizó una transformación de variables que permite resolver un problema equivalente en el cual las propiedades termo-físicas integradas (calor específico y conductividad térmica) no varían tan fuertemente con la temperatura (entalpía y función de Kirchhoff). El programa computacional fue desarrollado en Matlab 6.5. Para validar experimentalmente el modelo numérico se compararon perfiles de temperatura predichos con los obtenidos en el laboratorio, lográndose una buena concordancia. El modelo desarrollado permite conocer los tiempos mínimos de procesamiento, la temperatura en cualquier punto del alimento, su valor medio en el dominio de cálculo, y el punto crítico del sistema (punto más caliente).