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:

Универсальный комплекс для производства длинно-резаных (спагетти) и короткорезанных макаронных изделий до 300 кг/четти мс производство
Базовая комплектация предлагаемого комплекса предназначена для производства длинно-резанных (до 500 мм) макаронных изделий (спагетти), при дооснащении рядом вспомогательного оборудования возможно производство коротко-резанных (до 40 мм) макаронных изделий. Рис. 1 – Комплекс для производства спагетт ...

Рассчитать сырье для приготовления пирожков печеных на 50 шт
Пирожки печеные из дрожжевого теста № 1052 (пирожки простые) Наименование продукта Масса брутто на 100 шт Масса брутто на 50 шт Тесто дрожжевое 5800 2900 Мука на подпыл 174 87 Фарш/повидло/джем 2500 1250 Жир для смазки листов 25 12.5 Меланж для смазки пирожков 150 75 Выход (шт.) 1000 50 ...

Экономическая эффективность от внедрения разработки
Затраты на модернизацию фаршемешалки рассчитывается по формуле [13]: Зкр = Зпд + Звм + Зд, (5.1) где Зпд – цена покупных деталей, узлов, руб.; Звм – затраты на вспомогательные материалы (2…4 % затрат на основные материалы), руб.; Зд – затраты на изготовление деталей, руб. Зд = ∑ (Смдi +Cпдi), ...