Desarrollo de modelo matemático para predecir la masa de depósito de suciedad de la leche de soja en superficies de transferencia de calor utilizando análisis dimensional
Autores: Sritham, Eakasit; Nunak, Navaphattra; Ongwongsakul, Ekarin; Chaishome, Jedsada; Schleining, Gerhard; Suesut, Taweepol
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desarrollo de modelo matemático para predecir la masa de depósito de suciedad de la leche de soja en superficies de transferencia de calor utilizando análisis dimensional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Formación de depósitos
Depósitos de ensuciamiento
Superficies de intercambiador de calor
Depósito de ensuciamiento de leche de soja
Análisis dimensional
Modelo predictivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La formación de depósitos de suciedad en las superficies de intercambiadores de calor es una de las principales preocupaciones en procesos térmicos. El comportamiento de suciedad de los materiales alimentarios es complejo, y su mecanismo sigue siendo, en general, poco claro. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un modelo predictivo para el depósito de suciedad de la leche de soja formado en superficies calentadas utilizando análisis dimensional. Las variables relevantes que afectan la masa de depósito de suciedad podrían agruparse en seis términos adimensionales utilizando el teorema pi de Buckingham. Los datos experimentales se obtuvieron de un intercambiador de calor de placas a escala de laboratorio. Un modelo simple desarrollado utilizando los datos experimentales bajo las condiciones del proceso con la temperatura de entrada del producto, la temperatura de salida del producto y la temperatura de la superficie de la placa en los rangos de 50-55 grados Celsius, 65-70 grados Celsius y 70-85 grados Celsius, respectivamente, mostró un buen rendimiento en la predicción de la masa de suciedad de la leche de soja. El coeficiente de correlación entre los valores predichos y experimentales de la masa de suciedad fue de 0.97 con un error relativo promedio del 9.03%. Dentro de los rangos de temperatura de entrada del producto y temperatura de la superficie de la placa estudiados, este modelo ofrece la oportunidad de estimar la masa de suciedad de la leche de soja con una precisión aceptable.
Descripción
La formación de depósitos de suciedad en las superficies de intercambiadores de calor es una de las principales preocupaciones en procesos térmicos. El comportamiento de suciedad de los materiales alimentarios es complejo, y su mecanismo sigue siendo, en general, poco claro. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un modelo predictivo para el depósito de suciedad de la leche de soja formado en superficies calentadas utilizando análisis dimensional. Las variables relevantes que afectan la masa de depósito de suciedad podrían agruparse en seis términos adimensionales utilizando el teorema pi de Buckingham. Los datos experimentales se obtuvieron de un intercambiador de calor de placas a escala de laboratorio. Un modelo simple desarrollado utilizando los datos experimentales bajo las condiciones del proceso con la temperatura de entrada del producto, la temperatura de salida del producto y la temperatura de la superficie de la placa en los rangos de 50-55 grados Celsius, 65-70 grados Celsius y 70-85 grados Celsius, respectivamente, mostró un buen rendimiento en la predicción de la masa de suciedad de la leche de soja. El coeficiente de correlación entre los valores predichos y experimentales de la masa de suciedad fue de 0.97 con un error relativo promedio del 9.03%. Dentro de los rangos de temperatura de entrada del producto y temperatura de la superficie de la placa estudiados, este modelo ofrece la oportunidad de estimar la masa de suciedad de la leche de soja con una precisión aceptable.