Порядок рішення

1. Коефіцієнт тепловіддачі α_п1 під час зрошення продуктів водою можливо визначити за формулою:

2. Коефіцієнт тепловіддачі α_п2 під час охолодження продукту повітрям визначаємо за формулою, яка враховує конвективно-випарювальний теплообмін:

3. Для визначення коефіцієнту тепловіддачі α_к під час поперечного обдування продукту повітряним потоком використовуємо формулу: Nu = 0,018Re^0,84

4. Для визначення критерії Re використовуємо формулу Re = ω d_пр/ν_пов, де

ω – швидкість руху повітря біля поверхні ковбасних батонів, м/с; d_пр –

діаметр ковбасного батону d_пр, м; ν_пов =13,63*10^-6 м²/с, кінематична

в'язкість повітря.

5. Коефіцієнт тепловіддачі α_к визначаемо з формули Nu = α_к 2R_пр/λ_пов, де R_пр – характерний розмір продукту (половини товщини пластини або радіус кулі та циліндру), м; λ_пов = λ_с.п.+0,00465φ_пов – коефіцієнт теплопровідності повітря, Вт/(м К), λ_с.п =2,242 *10^-2 Вт/(м К), φ_пов – відносна вологість повітря, відносні одиниці.

6. Ентальпію плівки води I_пл, кДж/ кг ; визначаємо по формулі: I_пл = t_пл с_пл, де с_пл = 4,19 кДж/(кг К).

7. Ентальпію повітря I_пов, кДж/ кг при t_пов та φ_пов, які завдаються по условію задачі; визначаємо за допомогою I-d – діаграмі повітря. Дивись додаток 1.

8. Температуру по вологому термометру t_в визначаємо за допомогою I-d – діаграмі повітря. Дивися додаток 3.

9. Визначив коефіцієнт тепловіддачі α_к, ентальпію плівки води I_пл, ентальпію повітря I_пов, температуру по вологому термометру t_в та прийнявши питому теплоємність повітря с_пов = 1 кДж/(кг К) рохзраховуем коефіцієнт тепловіддачі α_п2 п.2.

10. Знаходимо значення критеріїв Ві₁ (для охолодження водою) та Ві₂ (для охолодження повітрям).

11. За формулою (3) визначаємо безрозмірну відносну температуру під час охолодження водою Θ₁ та повітрям Θ₂ .

12. Враховуючи значення критеріїв Ві₁ та Ві₂ , а також Θ₁ та Θ₂ , по номограмі знаходимо значення критеріїв Fo₁ та Fo₂ .

13. З формули (5) для розрахунку критерію Fo визначаємо тривалість процесу під час охолодження водою τ₁ та повітрям τ₂ .

14. Визначаємо загальну тривалість процесу охолодження ковбас: τ = τ₁ + τ₂.

15. Визначаємо кількість теплоти, яка була відведена під час охолодження продукту від початкової температури t_поч до кінцевої температури t_кін за формулою (10).

Варіанти індивідуальних завдань до задачі 3 приведені у таблиці 1.3.

Задача 4

Визначити тривалість холодильної обробки гов'яжих напівтуш під час повітряного охолодження. Параметри повітря такі:

• відносна вологість повітря φ_пов,

• температура повітря t_пов,

• швидкість руху повітря біля найтовстійших частин напівтуш ω,

• вага продукту G_пр,

• початкова температура продукту t_поч,

• кінцева температура продукту t_кін.

Теплофізичні характеристики м'яса:

• коефіцієнт теплопровідності продукту λ_пр = 0.5 Вт/(м К);

• питома теплоємність м'яса c_пов = 3,35 кДж/(кг К);

• густина м'яса, ρ_м = 1000 кг/м³;

• товщина бедерної частини напівтуші, δ_м = 0,21 м;

Визначити кількість теплоти, яка була відведена під час охолодження продукту вагою G_пр від початкової температури t_поч до кінцевої температури t_кін