La investigación fue asesorada por el Dr. Daniel Marcelo. Esta es la primera tesis del Doctorado en Ingeniería con mención en Automatización, Control y Optimización de Procesos.
Por Cesar Flores Córdova. 16 septiembre, 2015.
El profesor Raúl La Madrid junto al jurado calificador: Dra. Rosalba Guerrero, Dr. César de Prada, Dr. William Ipanaqué y Dr. Rafael Saavedra. Además, su asesor, Dr. Daniel Marcelo.
“Modelación numérica del proceso de transferencia de calor en intercambiadores de calor abiertos utilizados en la industria panelera”, es el nombre de la primera tesis de doctorado que fue sustentada en la Universidad de Piura y que obtuvo la calificación de Sobresaliente Cum Laude. El doctorando fue Raúl La Madrid Olivares, profesor de la Facultad de Ingeniería y alumno del Doctorado en Ingeniería con mención en Automatización, Control y Optimización de Procesos.
El objetivo general de la investigación fue analizar de manera exhaustiva, desde el punto de vista numérico y experimental, los fenómenos de transferencia de calor en una hornilla panelera y aplicarlo en el diseño de futuras hornillas. Esta investigación se realizó en el módulo Santa Rosa de Chonta, distrito de Montero, provincia de Ayabaca (región Piura).
Según explicó el investigador, dos fueron los objetivos específicos de esta tesis: a) determinar, mediante experimentación, el estado térmico del módulo en condiciones reales de operación y; b) simular el comportamiento fluidodinámico y térmico del módulo utilizando la dinámica de los fluidos computacional.
El Dr. Daniel Marcelo, asesor de la tesis, hizo la presentación oficial de la investigación.
Los datos de esta investigación se han gestado a partir de varios proyectos relacionados a la cadena agroindustrial de panela granulada. Así, desde el año 2007 hasta hoy se han puesto en marcha iniciativas de investigación relacionadas a la producción de panela granulada. Estos proyectos pudieron cristalizarse gracias al financiamiento del Fincyt y el Concytec.
Para la investigación se plantearon dos pruebas. En la primera prueba (simulación), se utilizaron datos como temperatura de gases de combustión, presión a la salida del ducto de humos, la temperatura del jugo (de la caña) dentro de la paila y la velocidad de entrada de los gases de combustión. A partir de estos datos se formularon dos hipótesis: a) Sin radiación y con paredes adiabáticas (impiden la transferencia de calor con el entorno); b) Con radiación y con perfil lineal de temperatura a lo largo de la pared y piso del ducto de humos.
La segunda prueba se hizo un análisis paramétrico (con base estadística) y se utilizaron resultados de la hipótesis b) por ser la más real. Así, se desarrollaron los siguientes parámetros: 1) variando la velocidad de gases a la entrada del ducto de humos; 2) variando la temperatura de los gases a la entrada del ducto de humos.
Los estudios demostraron que el modelo numérico implementado representa efectivamente la situación real que sucede en la hornilla panelera, y por lo tanto puede ser utilizado para futuros diseños de equipos de producción de panela permitiendo un ahorro importante de tiempo y de costos.
El objetivo general de la investigación fue analizar de manera exhaustiva, desde el punto de vista numérico y experimental, los fenómenos de transferencia de calor en una hornilla panelera y aplicarlo en el diseño de futuras hornillas.
El asesor de la tesis, Dr. Daniel Marcelo, indicó que esta investigación es importante porque la agroindustria de panela granulada necesita que se cuente con una tecnología que es apropiada, energéticamente eficiente y amigable con el medioambiente. “En ese sentido conocer, estudiar y representar mediante modelos numéricos, por ejemplo, los fenómenos involucrados es fundamental para el diseño de los diferentes componentes de la hornilla panelera”, refirió.
Asimismo, el doctor Marcelo consideró que, desde el punto de vista académico–científico, la investigación realizada es importante porque ha permitido consolidar una línea de investigación y un grupo de profesores de la Universidad de Piura a nivel nacional, dando visibilidad y permitiendo ser referentes en esta temática.
Cabe indicar que de la investigación se han derivado diversas publicaciones que se han expuesto en congresos internacionales de alto impacto, realizados en ciudades como Dubrovnik (Croacia), Hong Kong (China), Loja (Ecuador), Cancún (México) y Lima (Perú).
Desarrollo local
Un experto que conoce a la perfección la zona donde se ha desarrollado la tesis presentada es el Dr. Jorge Viera, jefe de la Oficina de Proyectos de la Universidad de Piura.
Para el doctor Viera, la investigación expuesta por el profesor Raúl La Madrid es muy importante porque muestra el trabajo de inserción de la tecnología en la producción de la panela, lo cual no solo mejora el proceso tecnológico sino que genera mayores ingresos económicos a los pobladores de las zonas de influencia del proyecto. Asimismo, la investigación demuestra que en el Perú se puede generar tecnología en beneficio de los productores locales.
Los expertos de la Universidad de Piura trabajan con los productores piuranos de panela orgánica desde el año 2007.
“Las zonas dedicadas al proceso productivo de la panela son las poblaciones de la sierra de Piura donde se concentran los mayores índices de pobreza de la región, incluso, a nivel nacional. Lo importante es que las familias ya comprenden que, además del conocimiento tradicional, también se necesita el aporte tecnológico. Es gratificante saber que muchas familias están convencidas que sus hijos deben estudiar lo relacionado al proceso productivo porque eso repercutirá en el bien de sus hogares”, afirma el doctor Viera.
Es importante señalar que antes del aporte investigador, la tecnología usada era colombiana; ahora es tecnología local y los resultados son muy buenos. Incluso, la experiencia recogida lleva a que replique en otras zonas pobres de la región como en el caserío Tambogrande, distrito de Lalaquiz, provincia de Huancabamba, donde la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Piura ha construido una planta de procesamiento lo que permitirá que las zonas productoras de caña de azúcar pueden ingresar en el sistema industrial de panela y abastecer la demanda internacional.
