Escaldado de Hongos (Agaricus Bisporus). Simulación por Elementos Finitos Utilizando Geometrías 2D Axisimétrica y 3D, con y sin Malla Móvil

Abstract

En este trabajo se simuló la evolución de la temperatura de hongos durante el escaldado para un amplio rango de temperaturas del baño (50, 60, 70, 80 y 90oC). Para esto se empleó el método de elementos finitos (MEF) (COMSOL 3.2) con propiedades termofísicas constantes, dominio 2D axisimétrico y 3D, sin considerar contracción volumétrica (malla fija) y considerándola (malla móvil). La generación de malla móvil, en la resolución del sistema, se obtuvo a través de un sistema de visión computacional y posterior procesamiento de imágenes. Se determinó con esto una cinética de cambio de tamaño en función de la temperatura del baño. Las temperaturas simuladas por el modelo 2D axisimétrico y 3D, fueron validadas exitosamente con las medidas experimentales, no encontrándose, en cada caso, diferencias significativas entre los resultados obtenidos para malla fija y móvil. Del análisis comparativo de las distintas soluciones se puede concluir que las diferencias fueron favorables a los modelos que consideran la contracción de tamaño (malla móvil), particularmente cuando las temperaturas del medio de calentamiento son altas y la velocidad de contracción de tamaño es mayor. El modelo de simulación 2D axisimétrico con malla móvil, resultó ser el más adecuado para el caso estudiado, presentando una buena concordancia con los datos experimentales, comparable a la obtenida con el modelo 3D malla móvil, y con un tiempo de procesamiento computacional inferior.