Neste trabalho efectuaram-se simulações numéricas dos padrões de fluxo num
aquecedor óhmico contínuo, em estado estacionário, com recurso ao programa Fluent™. Para
tal, criou-se uma grelha hexagonal (não estruturada) com base na geometria do aquecedor
óhmico. A precisão dos resultados simulados foi optimisada através da diminuição do
espaçamento entre as células junto às paredes. O número total de células na grelha foi
minimizado por aplicação de uma condição de simetria axial (378 348 células). Para um
fluido newtoniano (água) e um outro não newtoniano (polpa de morango) simularam-se
diversas condições de escoamento, correspondendo a valores do número de Reynolds (Re)
inferiores a 2000 (regime de escoamento laminar). Para a simulação com polpa de morango
foi necessário determinar experimentalmente a dependência da viscosidade com a
temperatura, cujo efeito foi expresso num modelo reológico do tipo “plástico de Bingham”.
Após obter os padrões de fluxo no interior do aquecedor, calculou-se a distribuição dos
tempos de residência (DTR) do fluido em todo o seu volume. Recorrendo à DTR
exclusivamente na zona de aquecimento (entre os eléctrodos) foi possível prever o perfil
térmico do fluido tratado no final da etapa de aquecimento. Consequentemente, obteve-se
uma equação de projecto que relaciona a temperatura final com as variáveis operacionais
(caudal de fluido, voltagem aplicada e tipo de fluido), conseguindo-se optimizar as condições
de operação do aquecedor óhmicode acordo com a segurança microbiológica dos produtos
processados e na minimização dos gastos energéticos.
No final do estudo concluiu-se que a aplicação deste aquecedor às polpas de morango está
limitada a caudais máximos de 2 kg/min e voltagens mínimas de 100 V
