Orientadores: Alfredo de Almeida Vitali , Theo Guenter Kieckbusch

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Enge nharia de Alimentos

Resumo: Com o auxilio de um "Spin Cooker Cooior", estudou-se a influência da rotação axial (40-120rpm), sobre a transferência do calor em latas cilíndricas (0,073 x 0,104m) de folha-de-flandres contendo fluidos newtonianos (água e soluções de sacarose) e partículas-modelo (esferas de plástico de 8 e...

Resumo: Com o auxilio de um "Spin Cooker Cooior", estudou-se a influência da rotação axial (40-120rpm), sobre a transferência do calor em latas cilíndricas (0,073 x 0,104m) de folha-de-flandres contendo fluidos newtonianos (água e soluções de sacarose) e partículas-modelo (esferas de plástico de 8 e 10mm de diâmetro). Variou-se também a altura do espaço-livre (7 e 14mm) e o grau de enchimento das partículas nas latas. Em alguns casos críticos foi feito uma observação visual do processo, utilizando recipientes de vidro. A temperatura foi medida no centro geométrico da lata e em alguns experimentos no interior das partículas. Constatou-se que os fh do fluido e das partículas possuíam valores muito próximos, o que permitiu simplificar a equação do balando do energia para calcular os coeficientes de transferência de calor. A fração de volume das partículas afetou o comportamento térmico do sistema, sendo que à medida que se acrescentava partículas ao mesmo, ocorria uma diminuição na transferência de calor, com exceção dos casos em que o fluido era água. Dentro da faixa de diâmetros adotados, o coeficiente de transferência de calor, é independente do tamanho das esferas. O aumento da rotação, na maioria dos experimentos, apresentou um incremento no coeficiente global de transferência de calor, exceto quando o espaço-livre era de 7mm. Foram obtidas varias correlações com números adimensionais que podem ser utilizadas para estimar as taxas de transferência de calor em sistemas similares. As correlações entre o numero de Nusselt e os números de Reynolds e Prandtl permitiram confirmar o comportamento do sistema em função das variáveis utilizadas

Abstract: Host transfer, to model fluid foods containing particulates inside axially rotating (40-120rpm) cylindrical tin can (0.073 x 0.104m), was studied. The, experiments were conducted in a "Spin Cooker Cooler" specially modified. The Newtonian liquids used, included water and different...

Abstract: Host transfer, to model fluid foods containing particulates inside axially rotating (40-120rpm) cylindrical tin can (0.073 x 0.104m), was studied. The, experiments were conducted in a "Spin Cooker Cooler" specially modified. The Newtonian liquids used, included water and different concentrations of sucrose solutions. Plastic spheres of two sizes (8 and 10mm), simulated food particles. The effect of headspace (7 and 14mm) and the volume fraction occupied by the solid particles, were considered. In some critical cases, a visual observation of the process was done using a glass container of the same size. Temperatures of the geometric center of the can, was monitored in all experiments, and in some cases, the temperature inside the particle was also registered. The values of fh of both, the fluid and particle, was found to be very close, allowing a simplification in the equation of energy balance, when evaluating the heat transfer coefficients. An increasing in the speed of rotation, in most of the cases, increases the overall heart transfer coefficient, with exception to some cases, which headspace was 7mm. The volume fraction of particles inside the can affected the thermal behavior of the system. Increasing the amount of particles, tends to decrease the heat transfer coefficient. This happened markedly to sucrose solutions. Within the sises range of the particles used, the heat transfer coefficient was found to foe independent of the diameter of the particles. Several correlations were developed to predict heat transfer in this kind of system, in terms of Nusselt, Reynolds, and Prandtl numbers. The characteristic lenght dimension was the diameter of the can