Modelado matemático de un sistema de congelación por hidrofluidización considerando esferas de alimento en movimiento

ORONA, J.D.

Santa Fe

Congreso; XVII Encuentro de Jóvenes Investigadores de la Universidad Nacional del Litoral; 2014

Universidad Nacional del Litoral

La hidrofluidización (HF) es un método que se basa en el bombeo de un líquido refrigerante en dirección ascendente por medio de orificios o boquillas hacia el interior de un recipiente ocupado por líquido refrigerante, generando chorros de líquido y un medio altamente turbulento en contacto directo con el alimento, además de altos coeficientes de transferencia superficial. El objetivo del presente trabajo fue modelar matemáticamente el efecto de números de orificios, del número de esferas y de las variables operativas sobre el campo de flujo y las transferencias de energía y materia en la congelación de esferas de papa móviles en un sistema de HF usando dinámica de fluidos computacional (CFD) combinada con los métodos de fase discreta (DPM) y elementos discretos (DEM). La variable que más influyó sobre la velocidad de las esferas y los coeficientes promedio de transferencia superficial de energía fueron el número de esferas (E), la separación entre orificios (S) y la velocidad promedio del fluido en los orificios (V). Por otro lado, la transferencia de energía dentro de las esferas fue afectada por E, S, V y la temperatura promedio del fluido (T). Finalmente, la concentración de soluto fue influenciada casi exclusivamente por la temperatura del refrigerante. Los resultados representaron correctamente la física del sistema y permitieron obtener mejores explicaciones para situaciones más complejas (mayor número de esferas y orificios, esferas en movimiento).