干冰喷雾速冻蓝莓的多孔阵列喷嘴

TB61; 为提高速冻蓝莓的品质,该研究设计多出口阵列喷嘴干冰微粒喷雾速冻蓝莓系统,试验测试获得了蓝莓冻结过程中热物性参数随温度的变化规律,建立速冻腔体内干冰喷雾的速冻模型,利用Fluent软件对蓝莓速冻过程进行数值模拟仿真,获取优化入口流速和喷嘴出口孔径.结果表明:采用圆孔形收缩型喷嘴,设置喷射高度为 120 mm,喷嘴入口孔径为 30 mm,入口速度为 0.25 m/s,出口为圆周孔径 5.2 mm×6(6个孔径为 5.2 mm的出口)和中心孔径 2 mm×4的组合时,整盘蓝莓中心温度从 1℃降至-18℃用时 129 s,实现了蓝莓更均匀快速冻结.对模拟仿真优化结果进行试验测试,得到降温速...

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Published in农业工程学报 Vol. 39; no. 15; pp. 284 - 292
Main Authors 宁静红, 宋志朋, 任子亮, 祝森, 孙璐瑶, 张子扬
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津商业大学机械工程学院,天津市制冷技术重点实验室,天津 300134 01.08.2023
Subjects
spray
blueberry
quick-frozen
蓝莓
试验
dry ice
simulation
喷雾
速冻
模拟
experiment
多孔喷嘴
干冰
multi-outlet nozzle
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.202305053

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Summary:TB61; 为提高速冻蓝莓的品质,该研究设计多出口阵列喷嘴干冰微粒喷雾速冻蓝莓系统,试验测试获得了蓝莓冻结过程中热物性参数随温度的变化规律,建立速冻腔体内干冰喷雾的速冻模型,利用Fluent软件对蓝莓速冻过程进行数值模拟仿真,获取优化入口流速和喷嘴出口孔径.结果表明:采用圆孔形收缩型喷嘴,设置喷射高度为 120 mm,喷嘴入口孔径为 30 mm,入口速度为 0.25 m/s,出口为圆周孔径 5.2 mm×6(6个孔径为 5.2 mm的出口)和中心孔径 2 mm×4的组合时,整盘蓝莓中心温度从 1℃降至-18℃用时 129 s,实现了蓝莓更均匀快速冻结.对模拟仿真优化结果进行试验测试,得到降温速率最慢的蓝莓完成速冻的时间为 127 s,通过最大冰晶生成带的时间为 36 s.试验与模拟降温曲线吻合良好.理化性质测试获得干冰微粒喷雾蓝莓速冻前后相关品质变化均优于速冻蓝莓标准.且与-80℃液氮喷淋速冻蓝莓的品质做对比,二者理化性质测试结果几乎无差异.研究结果可为进一步优化干冰喷射速冻蓝莓装置提供参考.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.202305053