Numerical characterization of the thermal-fluid behavior of a typical “crate-mangos” system working in a hot-water treatment scenario

• Elder Mendoza-Orbegoso ^[1] ; Daniel Marcelo-Aldana ^[1] ; Raíl La-Madrid-Olivares ^[1] ; Justo Oquelis Cabredo ^[1]
  1. [1] Universidad de Piura

     Universidad de Piura

     Piura, Perú

     
• Localización: DYNA energía y sostenibilidad, ISSN-e 2254-2833, Vol. 7, Nº. 1, 2018
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Caracterización numérica del comportamiento del fluido térmico de un sistema típico de "mangos de caja" que trabaja en un escenario de tratamiento de agua caliente
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• Resumen
  • español

    El mango es una de las frutas tropicales más populares y rentables en los mercados internacionales. En el Perú, la exportación del mango está regulada dentro de un entorno fitosanitario de control de calidad que elimina la "mosca mediterránea de la fruta" (Ceratitis Capitata) como principal requisito para la exportación. Esta es la razón por la cual los mangos deben someterse a tratamiento hidrotérmico, que involucra la inmersión de la fruta en agua caliente donde la temperatura y el tiempo de inmersión están regulados por los protocolos fitosanitarios del país importador. Este trabajo está orientado a la caracterización del comportamiento térmico y fluidodinámico del sistema "canasta-mangos" utilizado en el tratamiento de hidrotérmico del mango. Esto, con el fin de identificar las principales condiciones de operación asociadas su procesamiento en el menor tiempo posible, reduciendo los costos de operación. Esta caracterización se desarrolló usando herramientas de simulación numérico-computacional, a manera de identificar el comportamiento transitorio del mango sometido al tratamiento hidrotérmico. En consecuencia, se simuló un sistema de “canasta-mangos” que involucra su inmersión a un flujo constante de agua caliente a 47 °C con el fin de determinar el rango de velocidad del agua caliente que reduzca el tiempo de procesamiento del mango. Los resultados obtenidos a través del uso de las simulaciones determinaron que agua caliente fluyendo a velocidades entre 0.05 y 0.3 m/s son recomendados para un óptimo tratamiento hidrotérmico del mango. Este rango de velocidad representa un compromiso apropiado entre bajos tiempos de procesamiento y bajos consumo de potencia mecánica requerida por los propulsores para la circulación de agua caliente.

  • English

    The mango is one of the most popular and profitable tropical fruits in international markets. In Peru, mango exportation is regulated within a quality control phytosanitary framework that eliminates the " fruit fly" (Ceratitis Capitata) as the main requirement for exportation. This is the reason why mangos must undergo a hot-water treatment, which involves the immersion of the fruit into hot water in which the temperature and immersion time is regulated by the phytosanitary protocols of the importing country.

    This paper is oriented towards the characterization of the thermal and fluidynamic behavior of the “crate-mango” system used in the hot-water treatment of the mango. This is done in order to identify the main operational conditions associated with processing the fruit in the shortest possible time, thereby reducing operational costs. Such characterization was developed by the use of tools based on numeric simulations, as a way of identifying the transient behavior of mangos submitted to the hot-water treatment. Consequently, a crate-mango system involving immersion of the fruit in a constant flow of hot water at 47°C was simulated for the purpose of determining the velocity range of hot water that allows the reduction of the mango processing time.

    The results obtained through the use of the simulations found that hot water flows with velocities between the range of 0.05 and 0.3 m/s are recommended for the effective hot-water treatment of the mango. This velocity range represents an appropriate engagement between low processing times and low mechanical power consumption in terms of the propellers required for hot water circulation.