Diseño, análisis y simulación de un sistema de enfriamiento de mosto para fabricación de cerveza artesanal empleando SolidWorks

Vicente López Ramírez; José L. Rodríguez Muñoz; Ventura Rodríguez Lugo; Carlos E. Borja Soto; Jorge Zuno Silva; Jean F. Ituna Yudonago

doi:10.29057/escs.v12iEspecial2.15918

Autores/as

Vicente López Ramírez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0009-0005-3463-1593
José L. Rodríguez Muñoz Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-4108-9414
Ventura Rodríguez Lugo Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales | Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería | México https://orcid.org/0000-0001-8767-032X
Carlos E. Borja Soto Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0003-3385-8348
Jorge Zuno Silva Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-1997-5399
Jean F. Ituna Yudonago Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo | Departamento de Ingeniería en Aeronáutica | Tolcayuca-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-5766-3644

DOI:

https://doi.org/10.29057/escs.v12iEspecial2.15918

Palabras clave:

Cerveza, producción, proceso de enfriamiento, enfriador helicoidal, simulación

Resumen

El proceso de enfriamiento del mosto es una de las etapas fundamentales en la producción de cerveza artesanal. Determinar las condiciones óptimas, permitirá reducir los problemas de bacterias no deseadas durante la fermentación de la cerveza, mantener un sabor agradable para el usuario, así como una excelente calidad en la misma. Es por ello que el presente trabajo se realiza el diseño y análisis de un enfriador helicoidal para el proceso de elaboración de cerveza artesanal empleando el software SolidWorks. El efecto del número de vueltas, el diámetro de la bobina y la altura del enfriador sobre la distribución de temperatura y la rapidez de transferencia de calor son investigados y comparados a tres diferentes rapideces de flujo másico. Los resultados obtenidos muestran que los parámetros geométricos del enfriador no contribuyen en gran medida en la velocidad de enfriamiento, aunque la rapidez de flujo es principal parámetro a controlar para alcanzar las óptimas condiciones de operación. Finalmente, cuando el mosto ingresa por la parte inferior del serpentín, se logran una mayor velocidad de enfriamiento, con una diferencia de 7K, esto en comparación con el sistema enfriándose por la parte superior. El incremento del número de espiras y el diámetro del enfriador produce un enfriamiento más rápido, siendo este mayor a altos flujos másicos.

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