食品凍結(jié)過程的數(shù)值模擬與實驗驗證.pdf

1、作者首先對CFD技術(shù)進行了簡單介紹，并對采用CFD技術(shù)模擬食品加工過程中的傳熱過程的研究現(xiàn)狀進行了綜述，探討了采用CFD對這些傳熱傳質(zhì)過程進行數(shù)值模擬的優(yōu)勢?！　≡谶M行CFD研究的過程中，需要調(diào)用食品的熱物性數(shù)據(jù)。而在凍結(jié)過程中，食品的熱物性會發(fā)生劇烈的變化，這是因為食品中含有大量的水，食品在凍結(jié)階段水分發(fā)生相變，食品中的水分大部分結(jié)成冰晶，而水的熱物性和冰的熱物性有很大的差別，這就導致了食品熱物性在凍結(jié)過程中發(fā)生較大變化。本文也討論

2、了食品熱物性模型的重要性，并根據(jù)已有的食品熱物性經(jīng)驗公式進行編程，利用visualbasic軟件編制了“食品熱物性計算器”，只要輸入食品的組分數(shù)據(jù)和食品的初始凍結(jié)點，就可以算出食品在任意溫度點的物性參數(shù)(密度、熱導率和比熱容)，有了這些數(shù)據(jù)后在解算器FLUENT中就可以采用插值法進行調(diào)用?！　榱耸鼓M結(jié)果能和實際情況一致，作者對一具體的凍結(jié)裝置進吁實驗研究，以確定數(shù)學模型的初始條件和邊界條件，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)來確定物理模型的幾何尺寸。

3、在完成了實驗準備以后，作者使用前處理軟件GAMBIT建立食品凍結(jié)過程的幾何模型并對其進行網(wǎng)格劃分，設(shè)定其邊界類型；之后導入到解算器FLUENT中建立食品凍結(jié)過程的數(shù)學模型，并設(shè)定材料物性、初始條件、邊界條件等，接著開始食品凍結(jié)過程的非穩(wěn)態(tài)迭代計算；運算完成后，使用FLUENT的后處理功能可以得到凍結(jié)過程的速度場、非穩(wěn)態(tài)溫度場、紊流強度場等，通過這些數(shù)據(jù)，我們可以從理論上詳細地分析凍結(jié)過程中溫度的變化規(guī)律，并分析其變化的原因。通過將模擬得