Efecto del número de esferas estáticas de alimento y de orificios en la transferencia de energía en un sistema de hidrofluidización

BELIS, E. E.; ZORRILLA, S. E.; PERALTA, J. M.

Rosario

Congreso; XIV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos; 2013

Asociación Argentina de Tecnológos Alimentarios (AATA)

El objetivo del presente trabajo fue modelar matemáticamente el efecto del número de orificios, del número de esferas estáticas y de las variables operativas sobre el campo de flujo y las transferencias de energía y materia en un sistema de hidrofluidización. Las transferencias fueron simuladas usando modelos planteados y validados previamente usando dinámica de fluidos computacional. El sistema estudiado consistió en un recipiente cilíndrico de 100 mm de diámetro por 100 mm de altura con una placa con orificios circulares de d = 3 mm de diámetro en su base en arreglo cuadrado. Se usó un arreglo cuadrado de esferas estáticas de 20 mm de diámetro ubicadas a diferentes alturas en el eje axial de simetría del recipiente. Se usó como refrigerante una solución acuosa de NaCl. Las variables usadas fueron la distancia entre los centros geométricos de los orificios, la separación entre la placa de orificios y el punto de estancamiento de la esfera, la velocidad promedio del fluido en los orificios, la temperatura del refrigerante y la distancia entre los centros geométricos de las esferas. Se usaron como variables representativas de las transferencias en el refrigerante: el coeficiente de transferencia de energía superficial local (hc) y promedio (hc*), el coeficiente de presión (Cp), y los niveles de turbulencia a lo largo del eje axial del dominio (Tu) y los valores promedio para cada condición . Se observó que generalmente, a menor H, menor S, mayor V y menor L se produjo un incremento en hc, hc*, Cp, Tu y . La temperatura del refrigerante no tuvo un efecto apreciable sobre las variables estudiadas. Se obtuvo una correlación entre los números de Nu, Re, Pr, H/d, S/d y L/d. Este estudio muestra la importancia relativa que las variables geométricas de un sistema de hidrofluidización tienen sobre los fenómenos de transporte que ocurren durante un proceso de congelación.