Estudio experimental y computacional del perfil térmico en el interior del cilindro de un equipo de Altas Presiones Hidrostáticas

Abstract

En el presente trabajo de Tesis Doctoral se estudió a nivel experimental y computacional el perfil térmico del cilindro de un equipo de Alta Presión Hidrostática (APH) de escala laboratorio. Se evaluaron las temperaturas del fluido de compresión, agua-propilenglicol (70:30 v/v), en diferentes posiciones de la canasta con y sin carga de producto a 200, 400 y 600 MPa durante tres usos consecutivos del equipo. Asimismo, se analizó el contenido de sulfhidrilos libres de una enzima fúngica en muestras procesadas a 600 MPa como una medida indirecta del efecto térmico. El estudio computacional contempló la modificación de la aplicación compressibleInterFoam desarrollada en OpenFOAM® para simular un flujo multifásico compresible y se adaptó para modelar las paredes del cilindro del equipo como un fluido de muy alta viscosidad, y de esta manera simular el problema acoplado de transferencia térmica fluido-sólido. Se simuló el proceso a 600 MPa, con y sin carga de producto para el primer uso del equipo y luego su régimen térmico. La labor realizada en esta etapa permitió comprender e interpretar el efecto observado a nivel experimental, a diferentes posiciones en el interior del cilindro, y carga durante su procesamiento por APH.