Optimization of space and time discretization during the finite element method application to multicomponent diffusion simulation = Otimização da discretização espaço-temporal do método de elementos finitos aplicado a simulação da difusão multicomponente

Abstract

The space and time discretization of the finite element method was optimized for following application in multicomponent diffusion simulation during Prato cheese salting, a traditional and much consumed foodstuff in Brazil originated from the European Gouda cheese. It was ascertained that the correct choice of the time intervals and mesh is fundamental in applying the method. After optimization the simulated results were in agreement with the experimental and calculated results by the analytical method, showing that the method is a promising tool for simulation of diffusive processes when two solutes are considered, and is also a much less restrictive technique than the analytical method.Neste trabalho foi realizada a otimização da discretização espaço-temporal do método de elementos finitos para sua posterior aplicação na simulação da difusão multicomponente durante a salda de queijo prato, um alimento tradicional e muito consumido no Brasil e similar ao queijo Gouda. Foi verificado que a escolha correta dos intervalos de tempo e da malha é fundamental para a aplicação do método. Após a otimização os resultados simulados concordaram com os experimentais e estimados pelo método analítico. Mostrando que o método é uma ferramenta promissora para a simulação de processos difusivos quando dois solutos são considerados, além de ser uma técnica muito menosrestritiva que o método analítico.

Keywords

• response surface methodology
• simplex optimization
• desirability functions
• prato cheese salting
• metodologia de superfície de respostas
• otimização simplex
• funções de desejabilidade
• salga de queijo prato