عنوان پایان‌نامه
تعیین ضریب جابجایی حرارت و پارمترهای فرآیند خنک سازی برخی محصولات باغبانی طی فرآیند خنک کردن با جریان هوای اجباری
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48101;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 485
- تاریخ دفاع
- ۲۶ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- مسعود عسکری
- استاد راهنما
- محمدحسین کیان مهر, سیدرضا حسن بیگی بیدگلی
- چکیده
- افزایش زمان نگهداری محصولات کشاورزی نیازمند دانشی است که با ایجاد یک فناوری توانمند میزان ضایعات و فساد محصول را به حداقل برساند. خنک¬سازی سریع محصول تازه برداشت شده قبل از حمل و نقل یا انبار در سردخانه، سرعت تنفس و رشد میکروارگانیزم¬هایی که سبب فساد می¬شوند را کاهش می¬دهد و در نتیجه فساد محصول کاهش می¬یابد. در بین روش¬های خنک¬سازی، خنک¬کردن با جریان هوا به دلیل سرمایه¬گذاری و هزینه اولیه کمتر و بهداشتی بودن نسبت به سایر روش¬ها از محبوبیت بیشتری برخوردار است. به¬منظور تحلیل فرآیند خنک¬سازی محاسبه پارامترهای خنک¬سازی و ضریب جابجایی حرارت محصول الزامی است. هدف از این تحقیق، محاسبه ضریب انتقال حرارت و پارامترهای خنک¬سازی و تحلیل فرآیند خنک¬سازی محصول با جریان هوای اجباری است. بدین منظور تحلیل فرآیند خنک¬سازی به¬روش آزمایشگاهی برای همه محصولات انتخاب شده (پرتقال، سیب و توت¬فرنگی) و نیز به¬روش دینامیک سیالات محاسباتی برای توت¬فرنگی به¬صورت تکی، به¬عنوان جسم با شکل غیر یکنواخت انجام شد. خنک-سازی سیب و پرتقال (به¬صورت توده درون جعبه) و خنک¬سازی توت¬فرنگی (درون ظرف) در سرعت¬های 1، 2، 3 و 4 متر بر ثانیه صورت گرفت. خنک¬سازی توت¬فرنگی به¬صورت تکی نیز در سرعت¬های 5/0، 1، 5/1 و 2 متر بر ثانیه انجام گرفت و فرآیند خنک¬سازی آن با استفاده از نرم¬افزار فلوئنت شبیه سازی شد. نتایج تحلیل فرآیند خنک¬سازی برای محصولات نشان داد که با افزایش سرعت جریان هوای ورودی، ضریب انتقال حرارت و ضریب خنک¬سازی محصول افزایش می-یابد. خنک¬سازی سیب درون جعبه، سریع¬تر از خنک¬سازی پرتقال درون جعبه و توت¬فرنگی درون ظرف، صورت گرفت. منحنی¬های خنک¬سازی توت¬فرنگی (به¬صورت تکی) در حالت آزمایشگاهی و شبیه¬سازی، در سرعت 5/0 متر بر ثانیه نسبت به سایر سرعت¬ها، تطابق بیشتری داشتند. واژه¬های کلیدی: خنک¬سازی با جریان هوا، ضریب خنک¬سازی، ضریب انتقال حرارت، دینامیک سیالات محاسباتی.
- Abstract
- To enhancement the efficiency of cooling operations for foods, it is necessary to optimally design the refrigeration equipment to fit the specific requirements of the particular cooling application. The design of food refrigeration equipment requires estimation of the cooling times of foods. The accuracy of these estimates, in turn, depends upon accurate estimates of the heat transfer coefficient for the cooling operation. Temperature values measured at the center of the products were converted to the dimensionless form to obtain the dimensionless temperature distribution and variation of heat transfer rate. This study presents the experimental results during forced air cooling of orange, apple and strawberry. Cooling of orangs and apples were conducted in the test box. Cooling application of strawberry was done both in the clamshell and in individual form in the duct. Numerical analysis of the forced-air cooling process of individual strawberry in the duct at the air velocity of 0.5 to 2ms-1 was simulated by fluent. It was found that air velocity had significant bearing on the cooling rates of food products. The results indicate that the heat transfer coefficient increased with an increase in the air flow velocity. The heat transfer coefficient, h, during cooling of apples was higher than that for the cooling of oranges. Keywords: computational fluid dynamic, forced air cooling, heat transfer coefficient, cooling coefficient.
