Расчет продолжительности замораживания крупнокускового полуфабриката

Расчет ведется для единичного объекта при скорости движения воздуха в камере νв = 3 м/с и температуре среды = -30 °С. В расчете крупнокускового полуфабриката, на примере лопатки весом 3,5 кг, приравнен к параллелепипеду. Крупнокусковой полуфабрикат обдувается охлаждающей средой (воздухом) с боков, то есть поток воздуха параллельно поверхности полуфабриката с одной стороны.

Аналогичным способом рассчитаны и остальные точки, результаты расчетов приведены в таблице 4.2. По результатам таблицы построен график зависимости продолжительности замораживания крупнокускового полуфабриката от параметров охлаждающей воздушной среды (рис.4.1).

Характерные размеры крупнокускового полуфабриката l = 0,24 м, b = 0,15 м, h = 0,084 м.

Таблица 3.3.1 Теплофизические характеристики крупнокускового полуфабриката из говядины

I. Расчет продолжительности замораживания по формуле Планка в первом приближении для параллелепипеда:

, (4.1) [20, с.90]

где Q, Ф - коэффициенты формы; ρ = 1050 кг/м3 - плотность крупнокускового полуфабриката; q = 3,3×Дж/кг - удельная теплота кристаллизации воды; w = 0,78 - содержание влаги в крупнокусковом полуфабрикатe; = - 2 °С - криоскопическая температура крупнокускового полуфабриката; - температура охлаждающей среды;

R - характерный размер тела - половина толщины крупнокускового полуфабриката, м; α -коэффициент теплоотдачи от поверхности тела к воздуху, Вт/(м2×К); - коэффициент теплопроводности замороженной части крупнокускового полуфабриката, Вт/(м×К).

1) Расчет коэффициента формы крупнокускового полуфабриката Ф, Q и безразмерного коэффициента k с использованием соотношений для параллелепипеда:

= 0,120 м, = 0,075 м, = 0,042 м.

и

Таким образам, имеем:

= = 0,52, (4.2) [20, с. 91]

= = 0,62

Для расчета α и необходимо сделать следующие расчеты:

2) Расчет критерий Рейнольдса, Re:

= 67846, (2.2) [20 с.43]

где - скорость движения воздуха в камере, м/с; - характерный размер крупнокускового полуфабриката - длина крупнокускового полуфабриката, м; ρ - плотность воздуха при температуре -35 °С, кг/м

1,47 кг/ м3, (табл.2.1) [20 с.43]

- коэффициент динамической вязкости воздуха при температуре -35°С, кг/(м×с):

= кг/(м×с)

(табл.2.1) [20 с.43]

где t – температура воздуха в морозильном аппарате, °С

3) Расчет критерия Нуссельта Nu турбулентном обтекании пластины вдоль потока:

Nu = = = 243, (2.5) [20 с.44]

Материалы по теме:

Безопасность труда при эксплуатации оборудования
Всё оборудование, работающие на электрическом токе, заземляют, т.е. металлические части оборудования соединяют с заземлениями, проложенными в землю. Благодаря этому при включении человека в цепь через его тело походит ток, не представляющий опасности для жизни. Перед рубильниками и машинами должны ...

Испытательные лаборатории: понятия, назначения, функции. Требования к материально технической базе и персоналу испытательных лабораторий. Нормативные документы, регламентирующие эти требования
Испытательные лаборатории являются составной частью организационной структуры системы сертификации средств защиты информации, деятельность которой организует Государственная технической комиссии при Президенте Российской Федерации (Гостехкомиссия России). Испытательные лаборатории аккредитуются Гос ...

История и традиции, связанные с употреблением в пищу оливок, маслин, и оливкового масла
Археологи и историки считают, что оливковое дерево начали культивировать более шести тысяч лет назад. Тогда в пищу использовались только плоды оливки и маслины. Кстати, и маслины, и оливки - это плоды оливкового дерева, которые различаются по степени зрелости. Разница только в этимологии слова. Ист ...