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Title: Resfriamento e congelamento de sólidos com forma complexa via técnica da fluidodinâmica computacional. Estudo de caso: pedúnculo do caju.
Other Titles: Cooling and freezing of solids with complex form using computational fluid dynamics technique. Case study: cashew apple.
???metadata.dc.creator???: BRANDÃO, Vanderson Alves Agra.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: GUSMÃO, Renan Pereira de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: ANDRADE, Tony Herbert Freire de.
Keywords: Fruta;Conservação;Experimentos;Simulação;CFX;Fruit;Conservation;Experiments;Simulation
Issue Date: 22-Dec-2016
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BRANDÃO, V. A. A. Resfriamento e congelamento de sólidos com forma complexa via técnica da fluidodinâmica computacional. Estudo de caso: pedúnculo do caju. 2016. 158 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016.
???metadata.dc.description.resumo???: O caju é uma fruta com elevado valor nutritivo e de grande importância econômica na região Nordeste do Brasil, porém, é altamente perecível. Existem diversos métodos de conservação, sendo o congelamento um dos mais eficientes, que permite a estocagem do alimento por longos períodos de tempo, mantendo suas características originais. O estudo numérico do processo de congelamento é de grande importância para sua otimização. O objetivo desse trabalho foi estudar o processo de resfriamento e congelamento de sólidos com forma complexa. Ênfase é dada ao pedúnculo do caju. Foram realizados experimentos em refrigerador e simulação via software Ansys CFX® para se obter as cinéticas de resfriamento e congelamento do produto. Resultados das cinéticas de resfriamento e congelamento, e distribuição de temperatura no pedúnculo do caju em diferentes condições operacionais: teor de umidade do produto (80%, 82%, 84%, 86%, 88% e 90%), e velocidade do ar de resfriamento (1 m/s, 5 m/s e 10 m/s), são apresentados e analisados. O modelo prediz a temperatura inicial de congelamento e o tempo de resfriamento com boa precisão, mas não foi capaz de prever o período de pós-congelamento. Verificou-se que a variação do teor de umidade inicial teve pouca influência no tempo total de resfriamento, que as amostras com maiores teores de umidade apresentaram um resfriamento mais intenso durante o período do resfriamento e menos intenso durante o período de congelamento, que uma variação na velocidade do ar de 1 m/s para 5 m/s reduziu o tempo de resfriamento na ordem de 30%, e que ao se variar a velocidade de 5 m/s para 10 m/s, reduziu o tempo de resfriamento de aproximadamente 9%.
Abstract: Cashew is a fruit with high nutritional value and great economic importance in the Northeast region of Brazil, however, it is highly perishable. There are several methods of conservation, being the freezing of the most efficient, which allow food storage for long time, maintaining its original characteristics. The numerical study of the freezing process is of great importance for the optimization of the process. The objective of this work was to study the cooling and freezing process with particular reference to cashew apple. Experiments were performed in refrigerator and simulation using Ansys CFX® software for obtain the cooling and freezing kinetics of the product. Result of the cooling and freezing kinetics, and temperature distribution inside the cashew apple under different operating conditions: moisture content of the product (80%, 82%, 84%, 86%, 88% and 90%), and air cooling velocity (1 m/s, 5 m/s and 10 m/s) are presented and analyzed. The model was able to predict initial freezing point temperature and cooling time with good accuracy, but was not able to predict the post-freeze period. It was found that variation in the moisture content had small influence on the cooling time, and that samples with higher moisture content showed a more intense cooling during the cooling period and less intense during the freezing period. A cooling time reduction of approximately 30% was observed when air velocity ranged from 1 m/s to 5 m/s, and from about 9% as this parameter ranged from 5 m/s to 10 m/s.
Keywords: Fruta
Conservação
Experimentos
Simulação
CFX
Fruit
Conservation
Experiments
Simulation
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciências
Engenharia Mecânica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/500
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