有限长圆柱状食品冻结时间的计算方法及实验验证

食品冻结时间的准确计算关系到食品冻结装置的优化设计及运行。本文提出了一种新的食品冻结时间计算方法，将冻结时间划分为三个阶段：冷却阶段、冻结和再降温阶段，并对各个阶段建立了动态计算模型。通过对有限长圆柱状食品的实验研究，将普朗克计算式与通过该模型计算得到的结果和实验数据进行比较，结果证明建立的计算模型是可靠的。     

有限长圆柱状食品冻结时间的计算方法及实验验证

食品冻结时间的准确计算关系到食品冻结装置的优化设计及运行.文中提出了一种新的食品冻结时间计算方法,将冻结时间划分为三个阶段:冷却阶段、冻结和再降温阶段,并对各个阶段建立了动态计算模型.通过对有限长圆柱状食品的实验研究,将普朗克计算式与通过该模型计算得到的结果和实验数据进行比较,结果证明建立的计算模型是可靠的.     

食品冻结时间的数值计算

本文对常见的平板状食品冻结时间进行了计算机模拟,建立描述食品冻结过程传热特性的偏微分方程（温度模型、焓模型）,采用有限差分法进行数值求解,并与实测值,简易公式计算值对比,结果表明,数值法计算食品冻结时间具有较高的精度,与实测值吻合得较好。     

普朗克食品冻结时间计算式与蓄冰时间的计算

按照普朗克食品冻结时间计算式的推导前提与思路，推导了在对流换热边界条件下，初温为0℃朱在盘管外在蓄冰球内蓄冰时蓄冰时间的计算式，并提出了计算蓄冰用水初温高于0℃时蓄冰时间的修正系数。     

食品冻结过程若干影响因素的实验研究

利用自行研制的多功能低温实验台,对猪肉、芋艿、香蕉和糯米小圆子等进行了冷冻实验研究,实验测得猪肉、芋艿、香蕉和糯米小圆子的初始冻结温度分别为:-1.62℃、-1.4℃、-1.24℃和-0.9℃;分析了这些食品的形状、堆积方式、传热方式、冷气流方向和食品纤维方向等因素对食品冻结时间的影响.并研究了采用不同包装材料包装食品后,在冷冻过程中对食品质量和冻结时间的影响.     

冻干食品最终冻结温度和装载量的计算

本文对冻干食品的最终冻结温度和冻干食品的装载量计算进行介绍。     

速冻过程中食品冻结速度的数值计算

用计算机模拟了无限大平板状食品的一维速冻过程 ,得到了几种情况下食品的冻结速度 ;讨论了介质温度、对流换热系数和食品厚度对冻结时间的影响     

冷冻食品与现代冻结装置

本文介绍目前国内外冷冻食品的发展动态,影响食品冻结时间主要因素的实验研究,以及现代食品冻结装置国内外的进展状况.     

低温液氮冻结食品传热研究

本文采用液氮汽化后的低温氮气与食品接触进行热交换,搭建了低温液氮实验装置,研究了液氮冻结传热过程中热流量和冷却速度的变化规律。在-170~-50℃之间以-20℃为间距设置7个温区进行冻结实验,将马铃薯从初始温度18℃降至冻结点-18℃。采用拟合公式法对采集的数据进行计算,得到换热过程的平均热流量和温度分布;分析热流量变化规律及温度变化率得到最佳氮气温度。结果表明:当氮气温度为-122.87℃时,热流量增长速率达到最大值,继续降低温度,热流量增长幅度减小,此时有部分热量聚于内部,造成冷量浪费;通过对食品中心-3℃时不同界面的温度变化率计算,得到最佳氮气温度为-133.11℃,与前者仅相差6.71%。因此,-128℃左右的氮气温度为最佳温度,既可以保证食品实现快速冻结又可以提高氮气的有效利用率。     

复杂形状食品冻结时间的几何因子预测法

本文阐述了用于计算复杂形状食品冻结晶解冻时间的几何因子法，给出了大平板冻结和解冻时间及多种复杂状食品形状因子的计算公式。经验证，利用形状因子法计算各种形状食品冻结和解冻时间的精度较高。     

草莓液氮速冻工艺研究

采用喷雾式流态化液氮速冻及缓冻,探讨了在选用不同的筛板、风速和食品层高,以及不同的冻结温度下草莓的流化状态,冻结速率与解冻后冻品汁液流失率之间的关系等.结果表明选用开孔率为50%,孔径为5mm的筛板,用3.0m·S-1循环风速对床层高度为4cm的新鲜草莓进行流态化速冻效果最佳;建议采用-50℃以下温度进行冻结,冻品在-26℃冰箱中.贮藏9个月后,解冻时的汁液流失率低于5.8%.     

冻土爆破穿孔数值模拟与试验验证

为提高冻土爆破效率,采用新型聚能爆破穿孔技术,利用专业爆破软件对冻土进行爆破穿孔数值模拟,结合冻土聚能穿孔和爆破试验验证,研究解决冻土穿孔和抛土爆破的关键技术难题。验证结果表明:数值模拟能取得聚能爆破的近似结果,使用球缺形及新型材料制作的聚能穿孔器有利于对冻土的侵彻,形成的直筒形爆破孔能够满足装药爆破、特别是串联随进型装药爆破的要求,而且可通过变换炸高适当调整穿孔深度,在接近于冻土和非冻土界面处装药爆破可取得更有利的爆坑形状。     

液氮再冷凝装置的设计与验证

搭建了一个液氮零蒸发主动冷却的贮存测试系统,该系统的目标是针对一个日蒸发率为0.4%的10 m~3液氮贮槽实现液氮冷凝回收。首先,将贮槽中蒸发的冷氮气通到一个200 L的液氮杜瓦中,并通过该杜瓦顶部的GM制冷机,进行冷却和再液化,并对该杜瓦中的液氮液位进行测量,获得液化率。当200 L中的液氮杜瓦中的液氮完成液化后,通过切换阀门,并对杜瓦升压,将再液化的液氮泵入10 m~3的液氮贮槽中,恢复液氮贮槽中的液面,完成一次再冷凝。通过实验测试验证了该系统可以实现大于40 L/d的再液化率,能够满足该液氮贮槽的零蒸发要求。     

食品液氮速冻技术研究进展

液氮速冻技术能使食品快速穿过冰晶区实现食品的玻璃化或部分玻璃化,提高速冻食品的品质,在食品冷链中广泛应用。本文概括了食品液氮速冻技术的基本原理和经典传热模型,对比了液氮浸渍冻结、冷气循环冻结和喷淋冻结等速冻方式的特点,总结了速冻食品品质评价的研究进展和液氮速冻技术在食品加工中的应用范围,并展望了液氮速冻技术未来的研究方向。     

食品冷藏保温箱温度场模拟与实验验证

目的 研究食品冷藏保温箱在冷食冷藏工况下内部温度场的分布情况,验证保温箱温度的分布以及保温性能是否达到设计要求。方法 采用有限元方法,使用COMSOL Multiphysics构建食品冷藏保温箱热分析模型,按照冷食冷藏的工况进行温度场模拟仿真,再通过实验验证模拟结果的准确性。结果 模拟结果显示,食品冷藏保温箱内部餐盒装满0 ℃食品时,在外界环境温度为46 ℃的高温条件下贮存4 h后,食物温度由上至下递增,食物平均温度为5.55 ℃。实验结果显示,食物平均温度为6.65 ℃,均低于10 ℃。模拟结果与实验结果的平均误差为1.1 ℃。结论 食品冷藏保温箱餐盒内食物温度实验数据与模拟数据变化趋势基本一致,用数值模拟方法分析保温箱温度场可行有效。蓄冷板对提高食品冷藏保温箱保温效果有较大作用,保温性能可满足设计要求。     

按时间切换的最速控制方法的实验应用

讨论按时间进行切换的最速控制方法的应用。采用这种方法控制一具有三阶调节对象的系统。实验结果表明：这一方法是完全可行的。它有效地提高了跟踪系统的快速反应能力。