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:

Разработка мясорастительных паштетов функциональной направленности
В последние годы структура питания населения РФ характеризуется продолжающимся снижением потребления наиболее ценных в биологическом отношении пищевых продуктов. По мнению отечественных ученых, одна из проблем нарушения общего гомеостаза населения связана с дефицитом в рационе питания биологически ...

Способы совместного осаждения казеина и сывороточных белков
Процесс осаждения сывороточных белков совместно с казеином подробно изучен [21]. В его основе лежит способность сывороточных белков вступать в реакцию комплексообразования с мицеллами казеина [22]. В зависимости от условий проведения процесса, доминирующими взаимодействиями могут быть, как было отм ...

Технология производства спагетти
Производство спагетти во всем мире уже давно поставлено на конвейер. Поклонников этого знаменитого итальянского блюда насчитывается великое множество. Каждый может выбрать спагетти на свой вкус, поскольку даже по скромным подсчётам в кулинарной книге истории к настоящему моменту известно около 400 ...