Научный журнал НИУ ИТМО
Серия "Процессы и аппараты пищевых производств"
Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС 77 – 55245 от 04.09.2013
зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
ISSN:2310-1164

Июнь 2017 (опубликовано: 27.06.2017)

Выпуск 2(32)

Главная > Содержание > Моделирование промерзания биомассы при криозаморозке

УДК 637.5.037+66-973

Моделирование промерзания биомассы при криозаморозке

Зайцев А.В., Кублицкий С.Е. , Пеленко В.В.

Поставлена и решена численным методом задача моделирования тепловых процессов в ходе криозаморозки объектов биологического происхождения, в частности, пищевых продуктов. Сформулирована математическая модель в виде уравнения баланса теплоты (уравнение теплопроводности) и произведена его численная реализация методом конечных разностей. Для максимальной информативности решения, его анализа и более широкого варьирования спектра параметров задачи, написана программа расчета процессов в объекте на языке программирования Фортран. В качестве граничных условий заданы: постоянная температура на поверхности теплоотвода – граничное условие I рода; тепловой поток постоянной плотности на этой поверхности –  граничное условие II рода. Зависимость теплофизических свойств биологических тканей от искомой температуры вносит в уравнение теплопроводности существенную нелинейность и делает решение задачи аналитическими методами трудно реализуемым. Рассмотрены три стадии процесса криовоздействия на объекты различной геометрической формы: охлаждение материала до криоскопической температуры, замерзание жидкой фазы, охлаждение льда до требуемой температуры. Применение предложенной методики позволяет прогнозировать режим охлаждения с целью достижения в заданных точках объекта необходимой температуры за заданное время. Такие технологии позволяют при меньших энергозатратах получать продукты и объекты высокого качества с сохранением большинства их нативных свойств, биологически активных элементов, реализовывать энергоресурсосберегающие процессы.
Читать статью полностью 

Ключевые слова: криозаморозка; тепловой баланс; уравнение теплопроводности; граничные условия; теплофизические характеристики; численное решение

DOI 10.17586/2310-1164-2017-10-1-9-19

Адрес редакции:
191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова 9, оф. 2132

Информация 2006-2017, все права защищены
Разработка © 2013 Отдел разработки Интернет-решений НИУ ИТМО