Estudo teorico-experimental do resfriamento de laranja e banana com ar forçado

Autor:	Teruel Mederos, Barbara Janet, 1966
Jazyk:	portugalština
Rok vydání:	2000
Předmět:	Resfriamento Frutas - Conservação Embalagens Ar - Escoamento Modelos matemáticos Calor - Transmissão Temperatura Custo-beneficio Cooling Packaging Air flow Mathematical models Heat - Transmission Temperature
Zdroj:	Repositório Institucional da UnicampUniversidade Estadual de CampinasUNICAMP.
Druh dokumentu:	Doctoral Thesis
Popis:	Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Made available in DSpace on 2018-07-31T15:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeruelMederos_BarbaraJanet_D.pdf: 20721638 bytes, checksum: f2e7f167856b1c8085542d27ae299592 (MD5) Previous issue date: 2000 Neste trabalho apresenta-se um estudo para a obtenção das curvas de resfriamento e do coeficiente de transferência de calor convectivo, de frutas de geometria diferentes (laranja e banana). Os frutos foram resfriados num sistema de circulação de ar forçado à temperatura de 1 º C e 7 º C e umidade relativa entre 87-88%. O sistema de resfriamento foi projetado para garantir três fluxos de ar, avaliando-se o resfriamento dos fluxos submetidos a fluxos de 6; 7,5 e 10 metros cúbicos por hora.Os frutos foram acondicionados em duas embalagens, com área efetiva para a passagem do ar variando de 40% a 3,5%. Para a coleta dos dados experimentais foi aplicado um delineamento experimental aleatorizado, num esquema fatorial 3x2 para os experimentos com laranja e um esquema fatorial 2x2, nos experimentos com banana. O nível de significância estatística adotado para a análise dos resultados foi de 10%. Outras medições foram desenvolvidas para caracterizar a razão de aspecto dos frutos, e avaliar as perdas de peso após o resfriamento. Um modelo matemático bidimensional, em coordenadas esferoidais prolato, foi adaptado para caracterizar a condução de calor transiente dentro da fruta, assumindo-se condição de contorno convectiva na superfície do corpo. As equações geradas foram resolvidas numericamente pelo método de volumes finitos, e as equações lineares resolvidas iterativamente pelo método de Gauss-Seidel. O coeficiente de transferência de calor convectivo aparente foi obtido por ajuste, aplicando o método dos mínimos quadrados. O modelo prediz a distribuição interna de temperatura nos frutos, assim como a temperatura média ao longo do processo de resfriamento. A adequada concordância entre os resultados experimentais e numéricos, permitem afirmar que o modelo proposto caracteriza adequadamente o processo de resfriamento dos frutos, assim como os valores do coeficiente de transferência de calor obtidos por ajuste. Também foram desenvolvidos cálculos econômicos, que permitiram obter o custo total de resfriamento de laranja em sistemas com ar forçado, comparando-se com o custos quando resfriadas em sistemas convencionais This work states a study for the obtaining of the cooling curves and of the convective heat transfer coefficient of geometrical different ftuits (orange and banana). The ftuits were cooled in a system of forced air to the temperature of 1°C and 7°C relative humidity between 87-88%. The cooler system was projected to guarantee three flows of air, being evaluated the cooler of the fruits submitted to flows of6; 7,5 and 10 m3/h.The fruits were conditioned in two package, with effective passage area ofthe air varying from 40% to 3,5%. For the collection of the experimental data it was applied an experimental random non-alignment, in an factorial scheme 3x2 for the experiments with orange and an factorial scheme 2x2, in the experiments with bananas. The level of statistical significant adopted for the analysis of the results was of 10%. Other measurements were developed for characterize the reason of aspects of the fruits, and to evaluate the losses of weight of the fruits after the cooler. A mathematical bidimensional modei, in prolate spheroid coordinates, was adapted and applied to characterize the conduction of heat transient inside of the ftuit, being assumed boundary condition convective in the surface of the body and constant diffusion coefficient. The generated equations was numerical solved for the finite-volume method or, and the linear equations set was solved iteratively utilizing the Gauss-Seidel method. The apparent heat transfer convective coefficient was obtained by adjustment, applying the square minimum method. The model predicts the internal distribution of temperature in the fruits, as well as the medium temperature along the cooling processoThe appropriate agreement among the experimental and numeric results, they allow to affirm that the model proposed it characterizes the of cooling process of the fruits appropriately used in the experiments, as well as the values of the apparent heat transfer convective coefficient of value obtained by the adjustment. Economical calculations were also developed, that allowed to obtain the total cost of cooling of orange in systems with forced- air cooling, being compared with it costs in room cooling systems Doutorado Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos
Databáze:	Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz:	http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263334 Zobrazit plný text záznamu