Расчет продолжительности замораживания пищевых продуктов. Кондратьев К.П - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

• коэффициент теплопроводности замороженного продукта принимается постоянным во
всем диапазоне температур;
• продолжительность процесса замораживания определяется до момента смыкания, исчез-
новения внутренней поверхности раздела фаз.
Продолжительность замораживания пластины вычисляют по формуле
τ = 0,5q
л
ρh (0,25
h/λ + 1/α) / (t
кр
– t
с
),
где q
л
– теплота фазового перехода, Дж/кг; ρ – плотность продукта, кг/м
3
;
h – толщина пластины, м; λ – коэффициент теплопроводности замороженного слоя, Вт/(м ·
К); Σ δ
i
/ λ
i
– сумма термических сопротивлений слоев упаковки с толщиной δ
i
; t
кр
– крио-
скопическая температура продукта,
о
С;
t
c
– температура окружающей среды,
о
С.
Продолжительность процесса замораживания цилиндра находится по формуле
τ = 0,25q
л
ρD (0.25D/λ + 1/α) / (t
кр
– t
с
),
где D – наружный диаметр цилиндра, м.
Продолжительность замораживания пищевого продукта с формой прямоугольного па-
раллелепипеда при отводе тепла через все шесть граней рассчитывается по формуле
τ = q
л
ρl [Rl/λ + P(1/α)]/ (t
кр
– t
с
),
где l – толщина продукта, м; R, P – коэффициенты, зависящие от соотношений размеров
(табл. 1).
Таблица 1
l
1
/l l
2
/l R P
1,0
1,5
2,0
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1,5
2,0
2,0
2,5
3,096
0,0417
0,0491
0,0525
0,0545
0,0558
0,0604
0,0656
0,0719
0,0751
0,0776
0,1677
0,1875
0,2000
0,2083
0,2142
0,2143
0,2308
0,2500
0,2632
0,2727
П р и м е ч а н и е: l
1
– ширина продукта; l
2
– длина продукта.
Продолжительность процесса замораживания пищевых продуктов шарообразной формы
вычисляют по формуле
τ = q
л
ρD [0.25D/λ + 1/α] / [6(t
кр
– t
с
)].
Формулами можно пользоваться и в тех случаях, когда условия замораживания продук-
та не полностью соответствуют сделанным допущениям.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
По заданию преподавателя методом численного эксперимента исследуют влияние на
длительность замораживания одного из параметров: формы, линейного размера продукта,
температуры замораживающей среды, коэффициента теплоотдачи на поверхности продукта.
Для каждого параметра выбирают три – пять значений, для которых повторяют расчет. Ре-
зультаты расчетов представляют в графическом виде.
Вычисляемые величины следующие:
• средняя конечная температура продукта;
• средняя температура процесса замораживания;
• количество вымороженной влаги при средней температуре;
• теплоемкость продукта до начала льдообразования 
•   коэффициент теплопроводности замороженного продукта принимается постоянным во
    всем диапазоне температур;
•   продолжительность процесса замораживания определяется до момента смыкания, исчез-
    новения внутренней поверхности раздела фаз.
      Продолжительность замораживания пластины вычисляют по формуле
                             τ = 0,5qл ρh (0,25 h/λ + 1/α) / (tкр – tс ),
где qл – теплота фазового перехода, Дж/кг; ρ – плотность продукта, кг/м3;
h – толщина пластины, м; λ – коэффициент теплопроводности замороженного слоя, Вт/(м ·
К); Σ δi / λi – сумма термических сопротивлений слоев упаковки с толщиной δi; tкр – крио-
скопическая температура продукта, оС;
tc – температура окружающей среды, оС.
        Продолжительность процесса замораживания цилиндра находится по формуле
                             τ = 0,25qл ρD (0.25D/λ + 1/α) / (tкр – tс ),
где D – наружный диаметр цилиндра, м.
       Продолжительность замораживания пищевого продукта с формой прямоугольного па-
раллелепипеда при отводе тепла через все шесть граней рассчитывается по формуле
                                τ = qл ρl [Rl/λ + P(1/α)]/ (tкр – tс ),
где l – толщина продукта, м; R, P – коэффициенты, зависящие от соотношений размеров
(табл. 1).

                                                                                 Таблица 1
                   l1/l               l2/l              R                  P
                                      1,0            0,0417             0,1677
                                      1,5            0,0491             0,1875
                   1,0                2,0            0,0525             0,2000
                                      2,5            0,0545             0,2083
                                      3,0            0,0558             0,2142

                   1,5                1,5            0,0604             0,2143
                                      2,0            0,0656             0,2308

                                      2,0            0,0719             0,2500
                   2,0                2,5            0,0751             0,2632
                                     3,096           0,0776             0,2727
П р и м е ч а н и е: l1 – ширина продукта; l2 – длина продукта.

    Продолжительность процесса замораживания пищевых продуктов шарообразной формы
вычисляют по формуле
                          τ = qл ρD [0.25D/λ + 1/α] / [6(tкр – tс )].
      Формулами можно пользоваться и в тех случаях, когда условия замораживания продук-
та не полностью соответствуют сделанным допущениям.

     ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

     По заданию преподавателя методом численного эксперимента исследуют влияние на
длительность замораживания одного из параметров: формы, линейного размера продукта,
температуры замораживающей среды, коэффициента теплоотдачи на поверхности продукта.
Для каждого параметра выбирают три – пять значений, для которых повторяют расчет. Ре-
зультаты расчетов представляют в графическом виде.
     Вычисляемые величины следующие:
     • средняя конечная температура продукта;
     • средняя температура процесса замораживания;
     • количество вымороженной влаги при средней температуре;
     • теплоемкость продукта до начала льдообразования

Страницы