Análise da difusão durante a salga de queijos por elementos finitos: influência combinada da discretização tempo-espacial

Abstract

A simulação numérica da difusão do cloreto de sódio durante o processo de salga através de uma matriz tridimensional (queijo) foi estudada aplicando o método de elementos finitos. Foi verificado que o nível do refinamento da malha e o comprimento do passo de avanço no tempo são relevantes no controle do comportamento oscilatório mesmo quando se usa esquemas estáveis como os de Crank-Nicolson e de Euler-modificado. A influência combinada da adaptação tempo-espaço, no contexto da difusão, foi apresentada tomando-se em consideração a matriz de massa concentrada para reduzir as dificuldades na determinação do menor comprimento do passo de avanço no tempo. O modelo matemático diferencial teve como base teórica a segunda lei de Fick. O modelo proposto permitiu uma boa estimativa do ganho de sal no queijo estudado. Com a adequação da malha e da escolha conveniente do comprimento do passo de avanço no tempo pode-se recomendar a escolha do esquema de Crank-Nicolson na simulação da salga de queijos.

Keywords

• simulação
• elementos finitos
• comportamento oscilatório
• salga de queijos