مدل سازی دینامیک سیالات محاسباتی انتقال حرارت طی پاستوریزاسیون شیره خرما در بسته بندی پت

نویسندگان

1 گروه علوم و صنایع غذایی ، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران

2 گروه صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل

3 گروه علوم و صنایع غذایی ، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران

doi
10.22034/fr.2023.52258.1840
چکیده

زمینه تحقیقاتی: در تحقیق حاضر معادلات دو بعدی انرژی، پیوستگی و ممنتوم با استفاده از نرم‌افزار کامسول مالتی فیزیکس هدف: به منظور مدل‌سازی عددی انتقال حرارت طی پاستوریزاسیون شیره خرما در بسته‌بندی پت حل شد. روش کار: پس از ترسیم هندسه ظرف و تعیین فیزیک مسئله، مش‌بندی با تعداد مش 6532 در کل و 405 المان در مرزها صورت گرفت و حرارت‌دهی در دمای 70 درجه سلسیوس به مدت 3000 ثانیه مورد بررسی قرار گرفت. لازم به ذکر است که خصوصیات ترموفیزیکی مورد استفاده در مدل نظیر گرمای ویژه، هدایت حرارتی، دانسیته و ضریب انتقال حرارت در سطح، اندازه گیری یا تخمین زده شد. نتایج: نتایج مستخرج از مدل نشان داد که در نمونه شیره خرمای بسته‌بندی شده در پت، نقطه سرد بالاتر از مرکز هندسی قوطی قرار می‌گیرد که این امر به دلیل ویسکوزیته بالای شیره خرما که نقش هدایت را در انتقال حرارت پررنگ‌تر می‌کند و هم‌چنین ابعاد نسبتاً بزرگ ظرف مورد بررسی است. هم‌چنین سرعت حرکت سیال در ابتدا و انتهای فرایند، کم‌ترین و در شعاع‌های نزدیک‌تر به جداره و ارتفاع‌های پایین‌تر بیشینه بود. نتیجه‌گیری نهایی: شبیه‌سازی فرایند نشان داد که پس از 35 دقیقه فرایند حرارتی، نقطه سرد قوطی به دمای محیط اطراف خواهد رسید. ضریب همبستگی برابر 991/0 میان داده‌های حاصل مدل و نتایج آزمایشگاهی، نشانگر مناسب بودن مدل شبیه سازی شده برای پیش بینی فرایند پاستوریزاسیون شیره خرما است.