ЭлБиб

88 / 332

87
где q - тепловой поток, выделяемый единицей массы тела при кристаллизации,
Вт/м2;
р - плотность тела или среды, кг/м3;
t5K- температура жидкости, °С;
too - температура псевдоожижающей .среды, °С;
li - толщина замёрзшего слоя со стороны льда, м;
1г - толщина замёрзшего слоя со стороны псевдоожижающей среды, м.
Для воды с температурой, близкой к нулевой, делаем допущение, что замер­
зание падающей капли воды происходит мгновенно. При послойной кристаллизации
частиц льда в псевдоожижающей среде между воздухом и продуктом существует
конвективный теплообмен, а между каплей и льдом - кондуктивный. Поэтому изме­
рение потоков тепла проводились с двух наиболее развитых поверхностей пластины,
а основной критерий эффективности у\ и уг выражали как сумму средне интеграль­
ных значений плотности тепловых потоков от продукции и от капли воды:
Q = q l + q 2 (3)
Для реализации планов экспериментов было выделено четыре основных фак­
тора, влияющих на интенсивность теплоотвода при послойной кристаллизации льда
в потоке воздуха: температура tB(xj), скорость У в(хг), температура псевдоожижаю­
щей среды, равная температуре продукта tw»t«,(x3), и температура падающей жидко­
сти t)ic(x4). Очевидно, что в результате понижения t„ и t)K- произойдёт увеличение Q.
Поэтому заранее предполагалось, что в исследуемой области факторного простран­
ства нет явно выраженного экстремума функции. Исходя из этого, при выборе цен­
тра эксперимента преследовали цель обеспечении симметричности плана, а сам план
использовали для минимизации числа опытов и получение графической интерпрета­
ции, а так же для нахождения зависимости, которая необходима при анализе и выбо­
ре рациональных значений параметров охлаждающего воздуха.
Шарообразные частицы льда помещались в камеру на распределительную
решётку, причём начальная температура продукта и среды различались t»» -10 °С,
tw« -18 °С. Процесс кристаллизации будет осуществляться в том случае, если темпе­
ратура псевдоожижения равна температуре гранул toc«tw= -Ю °С.
На рис. 1. показана термограмма изменения температуры при замерзании во­
ды.
«Перспективы производства продуктов питания нового поколения»
Рис. 1. Изменение температуры при кристаллизации воды
Представленная зависимость свидетельствуют о том, что при кристаллизации
капли воды в момент соприкосновении ее поверхности с поверхностью льда интен­
сивнее охлаждается соприкасающаяся поверхность, нежели поверхность, которая
непосредственно контактирует с окружающей средой (воздух). Следовательно, такой
теплообмен можно назвать асимметричным, поскольку термический центр продукта
не является его геометрическим центром.
На данном этапе анализа можно допустить, что увеличение движения скоро­
сти воздуха нецелесообразно, т.к. существенного сокращения продолжительности
Научная электронная библио ека ЦНСХБ