Simulación multi-física del secado de madera en COMSOL Multiphysucs 3.4

Abstract

En este trabajo se simulan las cinéticas de secado utilizando un modelo matemático de tipo fenomenológico que describe el secado por convección de aire caliente de madera Pinus pseudostrobus. El desarrollo del modelo parte del balance de masa y calor en el elemento de volumen representativo (EVR), que contiene las fases sólida, líquida, y gaseosa. Se obtiene un sistema de ecuaciones diferenciales parciales que es resuelto por factorización numérica utilizando COMSOL Multiphysics 3.4. Se resuelven tres variables primarias: contenido de humedad; temperatura y densidad del aire seco. Los resultados del modelo fueron comparados con los datos experimentales y contra un modelo semi-empírico. Los resultados son satisfactorios; se describen las cinéticas de secado simuladas, los perfiles espaciales de contenido de humedad al interior del material, la evolución de la masa del aire seco y los perfiles de temperatura.