Transferencia De Calor

Información Tecnológica Determinación del (2010) Vol. 21(5), 13-20 Coeficiente de Transferencia de Calor a Través de una Aplicación
doi:10.1612/inf.tecnol.4367it.09

Alvis

Determinación del Coeficiente de Transferencia de Calor a Través de una Aplicación de Computadoras
Armando Alvis(1), Isaac Caicedo(2) y Pierre Peña(2) (1) Universidad de Córdoba, Facultad de Ciencias Agrícolas, Depto. deIngeniería de Alimentos, Carrera 6 No 76-103, Córdoba-Colombia (e-mail: aalvis2@hotmail.com) (2) Universidad de Córdoba, Facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería, Depto. de Ingeniería de Sistemas, Carrera 6 No 76-103, Córdoba-Colombia
Recibido Sept. 23, 2009; Aceptado Nov. 20, 2009; Versión Final recibida Ene. 15, 2010

Resumen Se describe un procedimiento de evaluación del coeficiente detransferencia de calor en operaciones industriales. Se presenta un modelo matemático sencillo de determinación del coeficiente convectivo de transferencia de calor usando el software DCAL (Determinación de Coeficiente de Transferencia de Calor durante un Calentamiento). Para validar el modelo se usaron datos experimentales de muestras procesadas por tratamiento térmico, utilizando diferentestemperaturas y tiempos de proceso. Los datos experimentales fueron procesados automáticamente por el software, para la generación de gráficas y determinación de un coeficiente de transferencia de calor optimizado. Se concluye que la metodología descrita sirve para el cálculo del coeficiente convectivo cuando no hay resistencia interna a la transferencia de calor. Palabras claves: coeficiente detransferencia de calor, tratamiento térmico, coeficiente convectivo

Determination of Heat Transfer Coefficient through Computer Application
Abstract The evaluation of the heat transfer coefficient for its use in industrial operations is described. A simple mathematical model to determine the heat transfer convective coefficient using the DCAL software (Determination of Heat Transfer Coefficient during aHeating). To validate the model experimental data of samples processed by thermal treatment using different temperatures and process time were used. The experimental data was automatically processed by the software, to generate graphs and to determine an optimum heat transfer coefficient. The main conclusion was that the methodology described is useful to the compute of convective coefficientwhen there is no inside heat transfer resistance. Keywords: heat transfer coefficient, heat treatment, convective coefficient

Información Tecnológica Vol. - 21 Nº 5 - 2010

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Determinación del Coeficiente de Transferencia de Calor a Través de una Aplicación

Alvis

INTRODUCCIÓN Los modelos matemáticos proporcionan una de las herramientas básicas para describir procesos físicos y paraexplicar y predecir el comportamiento en condiciones variadas. Recientemente, la informática ha estimulado un mayor interés en la elaboración de modelos matemáticos de transferencia de calor en los procesos de alimentos como (esterilización, escaldado, congelación, refrigeración y fritura) (Schwartzberg y Chao, 1982; Daudin, 1983; Califano y Calvelo, 1983; Pelegrina et al., 2000, Ban et al., 2001 ySosa-Morales et al., 2006). El modelo escogido para describir la transferencia de calor durante el proceso térmico fue seleccionado por simplicidad sobre otros modelos tales como diferencias finitas o elemento finito, esta aproximación ha sido usada en otros estudios de procesos térmicos donde los mecanismos conveccionales están controlando la transferencia de calor (Moreira et al., 1995;Vélez-Ruiz et al., 2003). La transferencia de calor puede ser expresada por la ley de Enfriamiento de Newton, ecuación (1)

Q = hA∆T

(1)

El coeficiente de transferencia de calor no es una propiedad de los alimentos, pero es un parámetro importante y necesario para diseñar y controlar el procesamiento de los alimentos donde los fluidos están sujetos a calentamiento, enfriamiento o medio de...