Simulación de un deshidratador híbrido indirecto activo mediante el software ANSYS

  1. Cabrera Escobar, José Omar 1
  2. Jurado, Francisco 1
  3. Vera, David 1
  1. 1 Universidad de Jaén
    info

    Universidad de Jaén

    Jaén, España

    ROR https://ror.org/0122p5f64

Revista:
Enfoque UTE: Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias - Universidad UTE

Año de publicación: 2021

Volumen: 12

Número: 4

Páginas: 29-44

Tipo: Artículo

DOI: 10.29019/ENFOQUEUTE.771 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

Resumen

En la presente investigación se simula el comportamiento de un deshidratador hibrido indirecto activo con las condiciones atmosféricas de la ciudad de Riobamba, debido a que existe la necesidad de deshidratar frutas y verduras que en tiempos de sobreproducción no alcanzan a llegar al mercado. Para ello, se desarrolla una metodología que permitirá tener una buena aproximación de la solución. Se parte del diseño del prototipo de deshidratador para luego someterle a un proceso de mallado. Una vez que se tiene una malla de buena calidad, se seleccionan los modelos físicos que se van a utilizar en la simulación. Posteriormente, se ingresan las propiedades físicas y condiciones de contorno que corresponden a las condiciones climáticas de la ciudad de Riobamba para su posterior simulación. Simulado el prototipo, se verifica que la curva de variables físicas que se desean calcular se ha estabilizado y las curvas de residuales estén por debajo del valor seteado, si cumple con estos dos pasos se puede determinar que la simulación es correcta. Para la validación de los resultados obtenidos en la simulación se utilizan datos de una investigación similar. Es necesario realizar la simulación para poder determinar si el deshidratador diseñado puede trabajar en el rango óptimo de temperaturas para la deshidratación.

Referencias bibliográficas

  • Almada, M., Stella; M., Machaín-Singer; M., Pulfer, J. C. (2005). Guía de uso de secaderos solares para frutas, legumbres, hortalizas, plantas medicinales y carnes. Unesco. http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTIMEDIA/FIELD/Montevideo/pdf/ED-Guiasecaderosolar.pdf
  • Boughali, S.; Benmoussa, H.; Bouchekima, B.; Mennouche, D. (2009). Crop drying by indirect active hybrid solar – Electrical dryer in the eastern Algerian Septentrional Sahara. Solar Energy, 83(12): 2223–2232. https://doi.org/10.1016/j.solener.2009.09.006
  • Carrillo, A.; Gordillo, J.: Domínguez, F.; Cejudo, J. (2018). Simulation of a solar assisted counterflow tunnel dehydrator. Llevado a cabo en International Conference on Advances in Solar Thermal Food Processing. https://riuma.uma.es/xmlui/bitstream/handle/10630/15109/Carrillo-Sojo-Dominguez-Cejudo-CF18.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  • Dhanushkodi, S.; Wilson, V. H.; Sudhakar, K. (2017). Mathematical modeling of drying behavior of cashew in a solar biomass hybrid dryer. Resource-Efficient Technologies, 3: 359-364. https://doi.org/10.1016/j.reffit.2016.12.002
  • El Hage, H.; Herez, A.; Ramadan, M.; Bazzi, H.; Khaled, M. (2018). An investigation on solar drying: A review with economic and environmental assessment. Energy, 157: 815-829. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.05.197
  • Fito, P.; Andrés, A.; Barat, J.; & Albors, A. (2001). Introducción al secado de alimentos por aire caliente. Universitat Politècnica de València. https://gdocu.upv.es/alfresco/service/api/node/content/workspace/SpacesStore/e8b523c5-4970-4ae6-b2a3-86f576e81359/TOC_4092_02_01.pdf?guest=true
  • Guevara, A.; Salas, J. (2017). Diseño y construcción de un deshidratador solar para fresa. Jovenes en a Ciencia, 03(1): 114-119.
  • Ibarz, A.; Barbosa-Cánovas, G. (2000). Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos: Mundi-Prensa.
  • Kabeel, A. E., Abdelgaied, M. (2016). Performance of novel solar dryer. Process Safety and Environmental Protection, 102: 183–189. https://doi.org/10.1016/j.psep.2016.03.009
  • Llumiquinga, P.; Suquillo, B. (2015). Diseño y construcción de un prototipo de deshidratador de frutas de capacidad de 12 Kg con circulación de ire forzado utilizando resistencias eléctricas. Universidad Politécnica Salesiana Sede Quito. http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/5081/1/UPS-CYT00109.pdf
  • López, E., Méndez, L.; Rodríguez, J. (2013). Efficiency of a hybrid solar-gas dryer. Solar Energy, 93: 23–31. https://doi.org/10.1016/j.solener.2013.01.027
  • Maiti, S.; Patel, P.; Vyas, K.; Eswaran, K.; Ghosh, P. K. (2011). Performance evaluation of a small scale indirect solar dryer with static reflectors during non-summer months in the Saurashtra region of western India. Solar Energy, 85(11): 2686–2696. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.solener.2011.08.007
  • Martínez, J.; Vidal, R.; Grado, J.; & Gándara, J. (2013). Deshidratación de alimentos utilizando energía solar térmica. Cultura Científica y Tecnológica, 50: 99–107. http://148.210.132.19/ojs/index.php/culcyt/article/view/932/868
  • Mendoza, J.; Insuasti, R.; Barrera, O.; & Navarro, M. (2020). Design and simulation of an Indirect Mixed: 107-124. https://doi.org/10.18502/keg.v5i2.6227
  • Misha, S.; Abdullah, A. L.; Tamaldin, N.; Rosli, M. A. M.; Sachit, F. A. (2020). Simulation CFD and experimental investigation of PVT water system under natural Malaysian weather conditions. Energy Reports, 6: 28-44. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.egyr.2019.11.162
  • Pandal Blanco, A. (2019). Modelado euleriano de flujo bifasico para el calculo CFD de chorros diesel: Editorial Reverte. https://elibro.net/es/lc/unir/titulos/171243
  • Potter, M. C.; Wiggert, D. C.; Ramadan, B. H. (2015). Mecánica de Fluidos . CENGAGE Learning.
  • Simbaña, R. (2016). Análisis y simulación del proceso de deshidratado de frutas utilizando un prototipo deshidrtador con energía solar. Universidad Politécnica Salesiana Sede Quito. http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/5081/1/UPS-CYT00109.pdf
  • Tegenaw, P. D.; Gebrehiwot, M. G.; & Vanierschot, M. (2019). On the comparison between computational fluid dynamics (CFD) and lumped capacitance modeling for the simulation of transient heat transfer in solar dryers. Solar Energy, 184: 417-425. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.04.024
  • Tiupul, P., & Arévalo, M. (2019). Anuario climatológico año 2019. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo.
  • Varun, Sunil, Sharma, A.; Sharma, N. (2012). Construction and Performance Analysis of an Indirect Solar Dryer Integrated with Solar Air Heater. Procedia Engineering, 38: 3260-3269. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.06.377
  • Versteeg, H.; Malalasekera, W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics: Pearson Prentice Hall.
  • Yumbillo, B. (2020). Diseño de un prototipo de un secador solar para frutilla (Fragaria vesca) utilizando modelos matemáticos. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo.
Fuente de los datos: Dialnet