Наукові основи процесів та апаратів холодильної технології харчових продуктів
Вантажиться...
Дата
2001
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Одес. держ. акад. холоду
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05 18.14 - Холодильна технологія харчових продуктів.
Дисертацію присвячено розробці наукових основ холодильної технології, необхідних для проектування процесів та апаратів потокової холодильної обробки харчової сировини та продуктів в умовах промислових холодильників, з вирішенням задач енерго- та ресурсозбереження
У роботі розвинені узагальнені моделі для опису процесів охолодження, заморожування, розморожування різної харчової сировини (м’ясної, рибної) та продуктів, тепловологісних процесів, що реалізуються в камерах холодильників, окремих тунелях та апаратах потокової холодильної обробки. Апробація математичних моделей проведена на численному експериментальному матеріалі. Розроблено методики проектування потокових апаратів та тунелів холодильної обробки з узгодженням цілей холодильної технології та можливостей охолоджуючих систем. Апробація розроблених методик проведена шляхом модернізації охолоджуючих систем, техніко-технологічної експертизи багатьох діючих промислових холодильників, проектування спірального потокового швидкозаморожувального апарата.
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.18.14 - Холодильная технология пищевых продуктов. Диссертация посвящена разработке научных основ холодильной технологии, необходимых для проектирования процессов и аппаратов поточной холодильной обработки пищевого сырья и продуктов в условиях промышленных холодильников, с решением задач энерго- и ресурсосбережения. В процессе решения поставленных задач разработаны: - методика прогнозирования значений теплопроводности разных видов мясного сырья, модельного вещества - тилозы в зависимости от температуры, которая согласована с методиками расчета эффективной теплоемкости, плотности, энтальпии, доли вымороженной воды. Для мяса кур, рыб, а также для тилозы расчетные соотношения по всему комплексу теплофизических характеристик получены впервые, - показано впервые, что краевая интерполяционная, одномерная, нестационарная задача теплопроводности (интерполяционный коэффициент - коэффициент геометрической формы объектов холодильной обработки как тел неправильной геометрической формы введен в оператор дивергенции) описывает, с погрешностью на уровне погрешности экспериментальных данных, не только величины продолжительности процессов, но и температурные поля, тепловые потоки, поля долей вымороженной воды, значения среднеэнтальпийных температур в режиме реального времени процессов холодильной обработки. Решение краевой задачи, при условии произвольного изменения температуры и скорости движения охлаждающей среды во времени, построено в терминах модифицированных специальных функций Михайлова М.Д. (процессы охлаждения), в рамках специальной конечно-разностной схемы с локальным усреднением теплофизических свойств в окрестности каждого узла интегрирования (процессы замораживания и размораживания). Апробация разработанных решений проведена на обширном экспериментальном материале для процессов холодильной обработки говядины, свинины (полутуши, отдельные куски), тушек кур, отдельных рыб, разных геометрических форм из тилозы. Определена роль эффектов локализации теплоты (режимов с обострением) при формировании во времени характеристик процессов замораживания и размораживания пищевого сырья; - термодинамическая теория тепловлажностных процессов, апробированная на примере моделирования процессов формирования во времени величин потерь массы (усушки) пищевого сырья при его холодильной обработке, растворимости воды в воздухе при разных значениях давлений (изобарно-изотермические процессы), испарительного охлаждения листовых овощей и формирования разности температур сухого и мокрого термометров (изобарно-изоэнтальпийные процессы). Для реализации соотношений термодинамической теории тепловлажностных процессов разработано уравнение состояния влажного воздуха в рамках уравнения состояния с вириальными коэффициентами и термодинамической теории возмущений, - методика проектирования туннелей, аппаратов поточной холодильной обработки пищевого сырья и продуктов. Апробация разработанных методик проведена путем модернизации охлаждающих систем, технико-технологической экспертизы многих действующих промышленных холодильников мясокомбинатов, проектирования спирального поточного скороморозильного аппарата.
Thesis for a doctor of engineering science’s degree by speciality 05.18.14 - Refrigeration technology of foodstuffs. The subject of the thesis is the development of scientific foundations of refrigeration technology which can be used for designing processes and apparatus of stream refrigeration processing of food raw materials and foodstuffs, in conditions of industrial refrigerators, solving the problems of energy- and resources saving. These problems having been solved, the following results were obtained: - the method of predicting temperature dependence of values of heat conductivity of meat raw materials of different species and the tylose - model substance, in the agreement with the methods of calculation of the effective heat capacity, and density, and enthalpy, and the frozen-out water fraction. Calculated interrelations on all complex of thermophysical characteristics of the hens, fishes, and tylose were obtained for the first time; - it is shown for the first time, that the interpolating one-dimensional non-stationary boundary problem of a heat conductivity (the geometrical form coefficient of refrigeration processing objects, considered as bodies with irregular forms, is placed as the interpolation coefficient in the operator of a divergence) describes, within the experimental data error, not only the duration of processes, but also temperature fields, and heat flows, and frozen-out water fraction fields, and mean-enthalpy temperature values in “realtime regime” of refrigeration processing. Solution of the boundary value problem is obtained in the terms of modified special Mihailov M.D. functions (cooling processes), under condition of arbitrary variation of temperature and cooling medium velocity, and within the frames of special finite-difference scheme with the local averaging of thermophysical properties in the vicinity of each point of integration (freezing and thawing processes). Approbation of the obtained methods is made with the use of numerous experimental data on refrigeration processing of beef, and pork (half-carcasses, and single pieces), carcasses of hens, fishes, and various geometric tylose forms. The role of the heat localization phenomena (regimes with a peaking) is forming the characteristics of processes of food raw materials freezing and thawing, - thermodynamic theory of heat-and- moisture processes is checked by modelling the processes of mass losses of food raw materials during refrigeration, and solubility of water in air at various pressures (isobar- and-isotherm process), and evaporation cooling of leaf vegetables, and the forming the difference of temperatures of dry and wet thermometers (isobar-and-isoenthalpy process). The equation of state of moist air is obtained on the base of thermodynamic perturbation theory and the virial equation to implement the relations of thermodynamic theory of heat-and- moisture processes; - the method of designing tunnels and apparatus for the stream refrigeration processing of food raw materials and foodstuffs. Approbation of the obtained methods is carried out by modernization of cooling systems, and technique-and-technological expertise of various industrial refrigerators of meat-processing factories, and designing of spiral fast-freezing stream apparatus.
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.18.14 - Холодильная технология пищевых продуктов. Диссертация посвящена разработке научных основ холодильной технологии, необходимых для проектирования процессов и аппаратов поточной холодильной обработки пищевого сырья и продуктов в условиях промышленных холодильников, с решением задач энерго- и ресурсосбережения. В процессе решения поставленных задач разработаны: - методика прогнозирования значений теплопроводности разных видов мясного сырья, модельного вещества - тилозы в зависимости от температуры, которая согласована с методиками расчета эффективной теплоемкости, плотности, энтальпии, доли вымороженной воды. Для мяса кур, рыб, а также для тилозы расчетные соотношения по всему комплексу теплофизических характеристик получены впервые, - показано впервые, что краевая интерполяционная, одномерная, нестационарная задача теплопроводности (интерполяционный коэффициент - коэффициент геометрической формы объектов холодильной обработки как тел неправильной геометрической формы введен в оператор дивергенции) описывает, с погрешностью на уровне погрешности экспериментальных данных, не только величины продолжительности процессов, но и температурные поля, тепловые потоки, поля долей вымороженной воды, значения среднеэнтальпийных температур в режиме реального времени процессов холодильной обработки. Решение краевой задачи, при условии произвольного изменения температуры и скорости движения охлаждающей среды во времени, построено в терминах модифицированных специальных функций Михайлова М.Д. (процессы охлаждения), в рамках специальной конечно-разностной схемы с локальным усреднением теплофизических свойств в окрестности каждого узла интегрирования (процессы замораживания и размораживания). Апробация разработанных решений проведена на обширном экспериментальном материале для процессов холодильной обработки говядины, свинины (полутуши, отдельные куски), тушек кур, отдельных рыб, разных геометрических форм из тилозы. Определена роль эффектов локализации теплоты (режимов с обострением) при формировании во времени характеристик процессов замораживания и размораживания пищевого сырья; - термодинамическая теория тепловлажностных процессов, апробированная на примере моделирования процессов формирования во времени величин потерь массы (усушки) пищевого сырья при его холодильной обработке, растворимости воды в воздухе при разных значениях давлений (изобарно-изотермические процессы), испарительного охлаждения листовых овощей и формирования разности температур сухого и мокрого термометров (изобарно-изоэнтальпийные процессы). Для реализации соотношений термодинамической теории тепловлажностных процессов разработано уравнение состояния влажного воздуха в рамках уравнения состояния с вириальными коэффициентами и термодинамической теории возмущений, - методика проектирования туннелей, аппаратов поточной холодильной обработки пищевого сырья и продуктов. Апробация разработанных методик проведена путем модернизации охлаждающих систем, технико-технологической экспертизы многих действующих промышленных холодильников мясокомбинатов, проектирования спирального поточного скороморозильного аппарата.
Thesis for a doctor of engineering science’s degree by speciality 05.18.14 - Refrigeration technology of foodstuffs. The subject of the thesis is the development of scientific foundations of refrigeration technology which can be used for designing processes and apparatus of stream refrigeration processing of food raw materials and foodstuffs, in conditions of industrial refrigerators, solving the problems of energy- and resources saving. These problems having been solved, the following results were obtained: - the method of predicting temperature dependence of values of heat conductivity of meat raw materials of different species and the tylose - model substance, in the agreement with the methods of calculation of the effective heat capacity, and density, and enthalpy, and the frozen-out water fraction. Calculated interrelations on all complex of thermophysical characteristics of the hens, fishes, and tylose were obtained for the first time; - it is shown for the first time, that the interpolating one-dimensional non-stationary boundary problem of a heat conductivity (the geometrical form coefficient of refrigeration processing objects, considered as bodies with irregular forms, is placed as the interpolation coefficient in the operator of a divergence) describes, within the experimental data error, not only the duration of processes, but also temperature fields, and heat flows, and frozen-out water fraction fields, and mean-enthalpy temperature values in “realtime regime” of refrigeration processing. Solution of the boundary value problem is obtained in the terms of modified special Mihailov M.D. functions (cooling processes), under condition of arbitrary variation of temperature and cooling medium velocity, and within the frames of special finite-difference scheme with the local averaging of thermophysical properties in the vicinity of each point of integration (freezing and thawing processes). Approbation of the obtained methods is made with the use of numerous experimental data on refrigeration processing of beef, and pork (half-carcasses, and single pieces), carcasses of hens, fishes, and various geometric tylose forms. The role of the heat localization phenomena (regimes with a peaking) is forming the characteristics of processes of food raw materials freezing and thawing, - thermodynamic theory of heat-and- moisture processes is checked by modelling the processes of mass losses of food raw materials during refrigeration, and solubility of water in air at various pressures (isobar- and-isotherm process), and evaporation cooling of leaf vegetables, and the forming the difference of temperatures of dry and wet thermometers (isobar-and-isoenthalpy process). The equation of state of moist air is obtained on the base of thermodynamic perturbation theory and the virial equation to implement the relations of thermodynamic theory of heat-and- moisture processes; - the method of designing tunnels and apparatus for the stream refrigeration processing of food raw materials and foodstuffs. Approbation of the obtained methods is carried out by modernization of cooling systems, and technique-and-technological expertise of various industrial refrigerators of meat-processing factories, and designing of spiral fast-freezing stream apparatus.
Опис
Оніщенко, В. П.
Наукові основи процесів та апаратів холодильної технології харчових продуктів [Текст] : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : спец. 05.18.14 Холодильна технологія харчових продуктів" / Оніщенко Володимир Петрович ; наук. консультант І. Г. Чумак ; Одес. держ. акад. холоду. – Одеса : ОДАХ, 2001. – 34 с.
Ключові слова
м’ясна сировина і продукти, потокова холодильна обробка, тепловологісні процеси, втрати маси, моделювання, проектування, мясное сырье и продукты, поточная холодильная обработка, тепловлажностные процессы, потери массы, моделирование, проектирование, meat raw materials and foodstuffs, stream refrigerating processing, heat- and moisture processes, mass losses, simulation, designing