Simulación de sistema de intercambio de calor para una máquina de helados tipo soft serve a través de dinámica de fluidos computacional (cfd)

Abstract

En el presente proyecto se aborda el estudio y aplicación de la transferencia de calor en la fase de refrigeración del proceso de producción de helado tipo Soft Serve, con base en el trabajo desarrollado por Ballesteros y Quiroga (2016). Esta fase consta de dos sistemas de agitado e intercambio de calor, que suceden en dos intercambiadores denominados Hopper y Barrel. Para este proceso se desarrollaron varias simulaciones en el programa ANSYS Fluent 2020 R2, ya que el trabajo de investigación base se encontraba simulado en el software STARCCM+ 10.04.009. Desde la generación de la geometría y el mallado se realizaron dos simulaciones, una para cada intercambiador de calor, con diferentes condiciones de borde y estados energéticos definidos por las temperaturas del proceso. Así mismo, se obtuvieron perfiles de velocidad y temperatura uniformes para cada intercambiador de calor, alcanzado la temperatura deseada en cada uno de ellos. En concordancia, se observa que no hubo mayor diferencia entre los simuladores, lo que permite ratificar la fiabilidad de ambas herramientas de simulación