Estudio numérico de la transferencia de calor en la cerveza en el proceso de pasteurización

L. Patiño, H. Espinoza, O. Velásquez

Resumen


En este trabajo se presenta un análisis térmico y fluidodinámico de la cerveza en el proceso de pasteurización a través de la simulación numérica del campo de flujo y transporte de energía. Los perfiles de velocidades y las distribuciones de temperatura en régimen transitorio son obtenidos mediante la solución del modelo matemático conformado por la ecuación de continuidad, las ecuaciones de Navier - Stokes y la ecuación de la energía. Estas ecuaciones son resueltas en régimen transitorio y en coordenadas cilíndricas axisimétricas conjuntamente con las condiciones iniciales y de borde que también varían con el tiempo. La solución numérica del modelo matemático se halla a través de un código de Volúmenes Finitos (CFX 4.3TM ) utilizando un esquema de interpolación híbrido para aproximar los flujos difusivos y convectivos en las interfaces de los volúmenes y el procedimiento de acoplamiento Presión - Velocidad usado en las ecuaciones de movimiento fue el SIMPLE. Con las distribuciones de temperaturas fueron calculadas las Unidades de Pasteurización determinándose que éstas dependen de la posición en el envase y su valor difiere del calculado tomando como referencia el centro geométrico. Adicionalmente los resultados obtenidos son comparados con datos experimentales y resultados de otras investigaciones concordando satisfactoriamente.


Palabras clave


Pasteurización; Dinámica de los Fluidos Computacional; Soluciones Numéricas; Transferencia de Calor

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