Diseño y desarrollo de equipos y sistemas ultrasónicos de secado. (USDIS)

Se trata de un subproyecto dentro del proyecto coordinado Aplicación de los ultrasonidos de potencia (UDP) en la intensificación de los procesos de secado a baja temperatura. (USIMPRO).

Objetivo global del proyecto coordinado

El objetivo global del proyecto coordinado es la intensificación de procesos de secado (alimentos) a baja temperatura mediante la aplicación de ultrasonidos de potencia y se perseguirá desde tres frentes. El primero es el diseño eficiente de los sistemas de generación de ultrasonidos y de la cámara de secado considerando su interacción con el campo acústico. El segundo lo constituye el estudio de la influencia del pre-tratamiento de la materia prima sobre la estructura de la misma y, por lo tanto, sobre el proceso posterior de secado. El tercero aborda la aplicación de ultrasonidos de alta intensidad en el propio proceso de secado a baja temperatura y su interacción con otras variables de proceso. Cada uno de estos frentes será responsabilidad principal de cada uno de los equipos que integran el proyecto coordinado aunque requerirán la participación de los otros. Por último, se estudiará y cuantificará la influencia de todas las variables anteriores en la calidad final del producto y en la eficacia energética del proceso lo que requerirá un trabajo conjunto de todos los ellos. La multidisciplinaridad de los mismos constituye uno de los principales valores del proyecto pues permite abordar el problema desde distintos puntos de vista complementarios. Cada uno de los equipos participantes no sería capaz de abordar el proyecto por separado pero sí de una manera conjunta potenciándose el trabajo de todos ellos. Cabe señalar también que el impacto de los resultados se verá ampliado debido a las colaboraciones tanto nacionales como internacionales que los tres equipos mantienen.

Objetivos específicos del subproyecto 1 (GUP/CSIC)

El principal objetivo del grupo GUP/CSIC es abordar el diseño eficiente de los sistemas de aplicación del secado acústico. Esto implica cinco objetivos particulares:

• Estudio y diseño experimental y numérico (Fluent, Ansys y Comsol) de sistemas de generación eficiente de UdP en medios gaseosos a baja temperatura basados en transducción piezoeléctrica con radiadores de superficie extensa.
• Desarrollo de prototipos de los sistemas de generación de UdP para su aplicación a los procesos de secado LPA. Validación numérico-experimental de los prototipos.
• Estudio del comportamiento dinámico no lineal de los prototipos de sistemas de transducción en condiciones de operación. Investigación de procedimientos para mitigar el comportamiento vibratorio no lineal de los prototipos. Estudio de interacción de modos de vibración.
• Modelización del recinto de secado con sistema UdP integrado. Estudio y simulación numérica del campo acústico.
• Validación experimental del conjunto de secado LPA con UdP integrado. Optimización de la aplicación de la energía acústica almacenada en el proceso de secado