Estudo paramétrico por DFC da influência da capacidade e disposição do armazenamento de carcaças cárneas no desempenho térmico de câmaras de refrigeração

A necessidade de racionalizar energia, resultado do aumento do consumo energético, levou à procura de novas metodologias e soluções, a fim de otimizar processos industriais para promover a eficiência energética. É no contexto da otimização de sistemas de refrigeração, que surge o desenvolvimento deste trabalho. A aplicação da DFC na indústria agroalimentar é recente, pelo que o potencial em volta da otimização dos diferentes processos é elevado. A DFC permite de uma forma rápida e económica, simular processos e fenómenos, que experimentalmente consumiriam tempo e recursos. O presente estudo aborda a refrigeração de carcaças bovinas, tendo por base uma situação real. O trabalho desenvolvido assenta em 3 estudos base: a análise da influência da capacidade e disposição das carcaças, a influência da temperatura da antecâmara e avaliação do impacto da abertura das portas das câmaras de refrigeração. A análise efetuada, baseia-se em métodos computacionais com recurso à dinâmica de fluidos computacional, de modo a prever o escoamento de ar dentro da câmara e avaliar o comportamento térmico da mesma, consoante a alteração dos parâmetros. Os resultados obtidos, fruto das previsões numéricas, preveem que a refrigeração das carcaças depende do espaçamento entre elas e da temperatura do ar na antecâmara influencia o desempenho térmico da câmara. O estudo prevê um desperdício de energia, quando se abre a porta, permitindo que ar refrigerado saia, desaproveitando o sistema de frio. O estudo propõe pequenas melhorias, de modo a atenuar os efeitos dos diferentes parâmetros estudados.The current goal to save energy, due to energy consumption increase, lead us to find new strategies and solutions, in order to optimize industrial procedures and promote energy efficiency. The current work appears in this context, to optimize refrigeration systems. The application of CFD in food industry is recent, and its potential is powerful, in order to optimize different kinds of processes. CFD allows to simulate processes and phenomena in a quickly and economic way, which could take to much time and resources. The present study, focus on bovine carcasses refrigeration, taking in account a real situation. The developed work has 3 case studies: the capacity and disposal influence of the carcasses, the antechamber temperature influence and the impact on thermal performance of opening doors. The work is based in computational fluids dynamics methods, which goal is to provide air temperature and velocity field previsions inside the refrigeration chamber, in order to evaluate the temperature changes due to different parameters. The results obtained by means of CFD, predict a minimal space between carcasses, in order to reach effective refrigeration. The antechamber temperature influences the thermal performance. The study predicts a waste of energy, when the door is opened. The colder air leaves the chamber, from the bottom, and the warm air enters from the outside. The study proposes some changes to the actual facility with the main goal of increase the thermal performance