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:

Исследование состава и свойств сырья
В работе в качестве сырья использовалось обезжиренное молоко. Качество обезжиренного молока определяется сортностью цельного молока, условиями сепарирования, дальнейшей обработки и хранения. Исходя из этих положений, доброкачественное обезжиренное молоко по органолептическим показателям должно соот ...

Оборудование для резервирования молока. Резервуар ВПД-300
ЕМКОСТИ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И РЕЗЕРВИРОВАНИЯ МОЛОКА Назначение -приемка и хранение охлажденного молока до 60С - перемешивание: циркуляционно-струйное или мешалка рамного либо лопастного типа. -применяемый материал сталь марки 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 При температуре (4±2)°С допускается хранить молоко не бол ...

Приготовление коктейлей хайболов
Хайболом называют любой алкогольный напиток, разбавленный содовой или минеральной водой или безалкогольными газированными напитками, шампанским, соками и др. Напиток готовится следующим образом. В специальный стакан хайбол кладут 3—5 кубиков льда. Затем вливают туда алкогольный напиток (50—75 см3) ...