Empleo de métodos numéricos para el ajuste de los coeficientes de difusividad (D) y convectivo de transferencia de masa (hm) en el secado de alimentos

Use of numerical methods to fit diffusivity coefficient and convective mass transfer coefficient to food drying

Los modelos matemáticos de transferencia de humedad desde el alimento al medio circundante durante el proceso de secado dependen de dos parámetros el coeficiente de difusividad efectiva (D) y el coeficiente convectivo de transferencia de masa (h_m), cuya determinación experimental se basa en la consideración de un sistema difusivo sencillo de solución analítica bien conocida. Para el caso que aquí se presenta de difusión monodimensional en una lámina infinita de grosor 2l la solución analítica de la ley de Fick se puede expresar en términos de una serie infinita función de µ_n, entre otros parámetros, que representa las raíces positivas de la ecuación µ_n * tan µ_n = h_ml/D.

La evaluación de dicha serie infinita exige determinar el valor de las raíces µ_n. Frente a procedimientos obsoletos, que sin embargo se siguen empleando en la actualidad, basados en aproximaciones que fueron útiles cuando no se poseía capacidad computacional para el cálculo numérico de raíces de ecuaciones trascendentes, este trabajo propone el cálculo directo de estas raíces empleando técnicas estándar del análisis numérico.