Caracterización de un secador solar indirecto mediante la simulación computacional CFD para el secado de cacao
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2021-07-16
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
En este trabajo se realizó una investigación sobre los secadores solares, y la construcción de curvas de secado de un secador solar indirecto con almacenamiento térmico, para el grano de cacao. Las condiciones de operación del secador se plantearon a partir de la radiación de la Ciudad de Cúcuta, en conjunto a las usadas en [1]. En este mismo se encontró la teoría para el análisis del colector mediante un enfoque analítico, por lo cual se comparó con un análisis mediante la Dinámica de Fluidos computacional o CFD por sus siglas en inglés. Dicha comparación demostró que el método CFD modela mejor la temperatura de la salida del colector en las horas de la tarde, cuando la radiación empieza a descender y el almacenamiento térmico hace que el descenso de la temperatura no sea tan abrupto. De igual manera se construyeron las curvas de secado para ambos casos, donde no se encontraron diferencias muy marcadas.
Debido a la falta de datos verificados, del uso del secador solar escogido en el secado de cacao y bajo las condiciones de operación antes mencionadas, no se puede cuantificar la diferencia de las variables obtenidas con datos verificados. No obstante, se validó el modelo recreando las condiciones de [1], determinando que la diferencia con los resultados de este último, no superan el 1,6%. De la misma forma, mediante las curvas de secado para el cacao, obtenidas de [2] se comprobó que las curvas calculadas, concuerdan con lo obtenido en dicha investigación para un periodo de un día. Por lo cual el análisis realizado sirve para darse a la idea de las capacidades del secador solar indirecto con almacenamiento térmico, en el secado del grano de Cacao.
Abstract
In this work, an investigation was carried out on solar dryers, and the construction of drying curves of an indirect solar dryer with thermal storage, for the cocoa bean. The operating conditions of the dryer were established from the radiation of the City of Cúcuta, together with those used in [1]. In this same, the theory for the analysis of the collector was found through an analytical approach, for which it was compared with an analysis by means of computational Fluid Dynamics or CFD for its acronym in English. This comparison showed that the CFD method better models the collector outlet temperature in the afternoon hours, when radiation begins to drop and thermal storage makes the temperature drop not so abrupt. In the same way, the drying curves were constructed for both cases, where no very marked differences were found.
Idioma
spa
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Citación
Hoyos, H. (2021). Caracterización de un secador solar indirecto mediante la simulación computacional CFD para el secado de cacao. [Trabajo de Pregrado Ingeniería Mecánica]. Repositorio institucional.
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