Análisis experimental y simulación numérica de un horno a gas natural para rostizado de carnes con dispositivos de cambio de dirección de flujo para la mejora de la eficiencia térmica

• Autores: Sarmiento Sarmiento, Enrique, Sifuentes Sancho, Jorge Favio
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2020
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/21455
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/21455
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Hornos a gas natural; Rostizados de carne; Eficiencia térmica; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.02

Convencionalmente, la fabricación de hornos comerciales de cocción y dorado de alimentos es meramente explorado, evidenciándose en sus diseños componentes como: el quemador, la estructura del horno en forma de caja, y la estructura donde se ubican los alimentos. Particularmente en el Perú, los hornos para pollos a la brasa y a gas natural o GLP son diseños sin ningún estudio de ingeniería, sino son fabricados a partir de réplicas de otros diseños, esto origina bajas eficiencias en los hornos. El presente trabajo realiza la evaluación de la eficiencia térmica mediante la incorporación de deflectores de flujo en hornos comerciales, la cual es realizada mediante análisis numérico y experimental. El análisis numérico es desarrollado mediante un CFD (Computacional Fluid Dynamics) en Ansys-Fluent, evaluando al horno con/sin los deflectores de flujo instalados en el interior del mismo. También, en la simulación numérica se considera un comportamiento del flujo turbulento tipo K-epsilon y una malla tipo celda no estructurada. En el caso del análisis experimental se realizó los experimentos del horno con/sin los deflectores de flujo, obteniéndose puntualmente valores de temperatura en la entrada, el interior y la salida de los gases calientes generados por el quemador del horno. Estos análisis son correlacionados a través de valores de temperatura y velocidades de los gases calientes al considerar el deflector de flujo. Al final, se obtiene aproximadamente una reducción de la temperatura de salida de los gases en un 10%, una mejora del 10% en la eficiencia térmica, entre otras mejoras, resultando, un incremento total del 37% de la eficiencia térmica.