Un Problema Inverso De Stefan En Freido Por Immersion

Abstract

En este trabajo se considera un problema de valor inicial y contorno móvil,
descriptivo de un proceso de freído por inmersión aplicado a bastones de papa natural. Tal tipo
de problema resulta encuadrarse matemáticamente en lo que se conoce como un problema
inverso de Stefan a dos fases. En efecto, durante la evolución del freído se puede apreciar la
presencia de una superficie o interfase móvil desde la periferia (contacto papa–aceite) del bastón
hacia su centro de simetría. Tal superficie móvil divide al dominio ocupado por el bastón en dos
regiones: CORAZÓN y CORTEZA. El problema se caracteriza como inverso dado que se
supone conocida a priori la ley dinámica a que obedece la coordenada espacial ubicativa de la
mencionada superficie móvil (un plano). El problema se resuelve numéricamente, usando una
técnica basada en una transformación de coordenadas espacial introducida por Landau con el fin
de “inmovilizar” el dominio. La solución provee perfiles de temperatura y humedad en el bastón
como así también el gradiente de concentración de humedad sobre la frontera móvil y la
correspondiente cantidad de humedad perdida. Se obtiene un ajuste razonablemente bueno, al
confrontar con datos experimentales y resultados predichos por la solución de un modelo de
frontera libre estudiado por un investigador pionero en el tema.