Impianti alimentari, applicazione della fluidodinamica computazionale per l’analisi delle zone morte

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Una delle principali problematiche relative al design igienico di apparecchiature e tubazioni per l’industria alimentare è rappresentata dalla presenza delle zone morte.

Queste ultime, infatti, costituiscono un rischio enorme dal punto di vista della sicurezza dei prodotti (contaminazione chimica e biologica), oltre che una chiara difficoltà per le procedure di pulizia e di sterilizzazione.

In questo contesto, in uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori internazionali [Alvarez & Barbuto, 2018], viene presentata un’analisi sistematica delle zone morte condotta applicando la fluidodinamica computazionale (CFD).

In particolare, tale analisi ha riguardato un elemento di raccorderia per tubazioni noto come raccordo a T. Questi ultimi possono essere di tipo swept, raccomandati per applicazioni igieniche, o di tipo straight, ampiamente utilizzati in tutte gli altri casi.

I risultati evidenziano che il comportamento del flusso all’interno della zona stagnante dei raccordi swept è molto più complesso rispetto a quello dei raccordi straight e richiede uno sforzo computazionale maggiore per ottenere simulazione stabili.

I ridotti valori di velocità di flusso e sforzo di taglio all’interno dei sistemi swept devono essere valutati con attenzione, poiché l’intensità della turbolenza introdotta dalle forme rotonde potrebbe non essere sufficiente a garantire un effetto pulente maggiore rispetto ai sistemi straight.

Ulteriori approfondimenti sono necessari per valutare il trasporto di specie diluite all’interno di questi raccordi per determinare l’effetto di diverse geometrie sulle velocità di trasferimento di massa e sul tempo della fase di risciacquo durante le operazioni di pulizia.

Riferimenti bibliografici

M.S. Alvarez & P.A. Barbuto, EHEDG World Congress on Hygienic Engineering & Design, 21-22 November 2018, London, UK.

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