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

Autor(es)

Barbara Janet Teruel Mederos

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
• Data de defesa: 2000-11-20

Membros da banca

Luís Augusto Barbosa Cortez; José Tomaz Vieira Pereira; Sinclair Mallet Guy Guerra; Vivaldo Silveira Júnior; Ângelo Pedro Jacomino

• Orientador: Luís Augusto Barbosa Cortez

Resumo

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 (AU)

• Processo FAPESP: 96/03360-0 - Determinação da taxa de resfriamento de produtos agrícolas aplicando métodos experimentais e modelos econômicos, visando a diminuição dos custos dos sistemas de resfriamento
• Beneficiário: Barbara Janet Teruel Mederos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado