Caracterización de un secador solar indirecto mediante la simulación computacional CFD para el secado de cacao
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...
- Autores:
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Hoyos, Harold Enrique
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
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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. |
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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.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.Ingeniero Mecánicohttp://unidadinvestigacion.usta.edu.coPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Caracterización de un secador solar indirecto mediante la simulación computacional CFD para el secado de cacaoCFDsolar dryerdryercocoaEnergía solarRadiación solarAlmacenamiento térmicoCFDSecador SolarSecadoCacaoTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA BogotáP. S. B. A. K. S. R. K. G. G. N. Tiwari, «Analytical studies of crop drying cum water heating system,» Energy Convers, vol. 38, nº 8, pp. 751-759, 1997.F. Villamizar de Borrero y J. E. Hernandez H., «Determinacion de parametros y simulacion matematica del proceso del secado de cacao,» Ingenieria e investigacion, vol. 18, pp. 6-12, 1989.P. J. G. Guarin, «Caracterizacion del comportamiento termico de un secador hıbrido solar-biomasa de tunel tipo Hohenheim con base en experimentacion y simulacion computacional,» Bogota, 2015.C. A. C. Pedraza, «Analisis de la cadena de valor del cacao en Colombia: generacion de estrategias tecnologicas en operaciones de cosecha y poscosecha, organizativas, de capacidad instalada y de mercado,» Bogota.O. H, «Circulation of air in natural-convection solar dryers: research and,» Proceedings of a Workshop held in, pp. 47-59, 1986.S. S. D. S. Singh PP, «Multi-shelf domestic solar dryer,» Energy conversion & Management, nº 47, pp. 1799-815, 2006.H. J. H. F. R. R. 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Bennamoun L, «Design and simulation of a solar dryer for agriculture products,» Journal of Food Engineering, nº 59, pp. 259-66, 2003.K. T. B. A. C. D. Vlachos NA, «Design and testing of a new solar tray dryer,» Drying Technology, nº 20(5), pp. 1239-67, 2002.N. E. Shanmugam V, «Experimental study of regenerative desiccant integrated solar dryer with and without reflective mirror,» Applied Thermal Engineering, nº 27, pp. 1543-51, 2007.B. J. Hodali R, «Integration of desiccant unit in crops solar drying installation: optimization by numerical simulation,» Energy Conversion and Management, nº 42, pp. 1543-58, 2001.Y. C. P. D. Sarsilmaz C, «Drying of apricots in a rotary column cylindrical dryer (RCCD) supported with solar energy,» Renewable Energy, nº 21, pp. 117-27, 2000.E. L. S. Condori MR, «Solar drying of sweet pepper and garlic using the tunel greenhouse drier,» Renewable Energy, nº 22, p. 447–60, 2001.L. C. P.-a. N. Y. L. S. S. 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