Aplicación de la dinámica de fluidos computacional al control de las mermas de vino en naves de crianza climatizadas

• Autores: Manuel María Ruiz de Adana Santiago
• Directores de la Tesis: Luis María López González (dir. tes.), José María Sala Lizarraga (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de La Rioja ( España ) en 2002
• Idioma: español
• ISBN: 84-688-5941-9
• Tribunal Calificador de la Tesis: Joaquín Bienvenido Ordieres Meré (presid.), Manuel Celso Juárez Castelló (secret.), Jorge Xiberta Bernat (voc.), José Luis Míguez Tabarés (voc.), J. Mª Iruretagoyena (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Dialnet
• Resumen
  • español

    El proceso de crianza del vino en barricas de roble es un método que mejora la calidad del vino. Durante el proceso de crianza se produce una interacción entre el vino, la madera y el aire. La consecuencia más significativa desde el punto de vista cuantitativo es la transferencia de una fracción del vino de la barrica al aire a través de la duela de la barrica de roble. Este fenómeno es conocido como merma de vino. En la Denominación de Origen Calificada Rioja, una variación de un 1% en las mermas de vino supone un impacto económico de 107 ¿ anuales.

    Este trabajo aporta contribuciones científicas y tecnológicas sobre las mermas de vino. Para alcanzar este objetivo el trabajo ha sido dividido en tres partes. En primer lugar se ha caracterizado la respuesta térmica de las naves de crianza de vino en La Rioja mediante simulación térmica. En segundo lugar, se ha desarrollado un modelo matemático para describir la transferencia de masa desde la barrica al aire de la nave de crianza dependiendo de las condiciones ambientales existentes. En tercer lugar, se ha estudiado mediante Dinámica de Fluidos Computacional, DFC, las condiciones ambientales del flujo de aire en el interior de la nave de crianza.

    Integrando en las ecuaciones DFC el modelo de transferencia de masa de la barrica como un término fuente de masa y la respuesta térmica de la nave de crianza como condición de contorno, es posible analizar la influencia del flujo de aire sobre las mermas de vino. La evaluación de las estrategias de flujo de aire según su impacto en las mermas de vino, permiten definir los criterios de diseño de los sistemas de difusión de aire en las naves de crianza.

  • English

    The wine ageing in oak barrels is a good way to increase the wine quality. An interaction between the wine, wood and the air of the cellar takes place during the ageing. The most important outcome from a quantitative point of view is the transfer of a fraction of the wine from the barrel to the air through the oak barrel. This is known as wine losses. For Rioja Controlled Appellation wine cellars a 1% variation in wine losses per annum could represent as much as 107 ¿ per annum.

    This project generates scientifical and technological contributions around the wine losses. To reach this objective the work has been divided in three parts. First, the thermal response of the wine cellar in La Rioja (Spain) has been characterized, by means of thermal simulation. Second, a mathematical model has been developed to describe the mass transfer from the barrel to the air of the cellar depending on the environment of the cellar. Third, the indoor flow and environment conditions of the wine cellar is studied by means of Computational Fluid Dynamics, CFD.

    Integrating in the CFD equations the mass transfer model of the barrel as a mass source and the thermal response of the cellar as boundary conditions, it is possible to analyze the influence of the air flow on the wine losses. The evaluation of the strategies of air flow diffusion according to their impact on the reduction of the wine losses, allow to define the design criteria for the air management in the wine cellars.