О номере
Публикации
Партнеры
март 2017 (опубликовано: 30.03.2017)
Выпуск 1(31)
Главная
>
Содержание
>
Моделирование промерзания биомассы при криозаморозке
Зайцев А.В., Кублицкий С.Е. , Пеленко В.В.
Ключевые слова: криозаморозка; тепловой баланс; уравнение теплопроводности; граничные условия; теплофизические характеристики; численное решение
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License
УДК 637.5.037+66-973
Моделирование промерзания биомассы при криозаморозке
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
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
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License