速冻设备内部流场优化
2020-02-16王广夫
机电设备 2020年6期
王广夫,赵 楠,李 琛
(1.海装沈阳局驻大连地区第一军事代表室,辽宁大连 116001;2.海装上海局驻上海地区第八军事代表室,上海 200011)
0 引言
随着生活水平的提高,人们对于食品品质的要求也越来越高。速冻是一种迅速冷却食品并能较长时间保证食品品质的方法[1,2]。据统计,我国每年速冻产品的产量至少有1 500万吨,每年的增长率在10%~30%之间[3]。与之相应的是我国速冻设备的生产也处于快速发展时期,虽然我国已经能够生产各类的速冻设备,但是目前国产设备仍然存在着能量消耗大、生产效率低等问题[4,5]。
速冻设备的种类繁多,常见的有板带式、螺旋式、上下冲击式、流态化和液氮式速冻机[6,7]。速冻设备的性能与食品冻结品质直接相关。本文从速冻设备入口结构和通道结构2个方面,综述了孔板结构、射流冲击、通道形状和导流技术对其内部流场的平均速度、均匀性和传热效果等的影响。
1 入口结构对内部流场的影响
射流冲击是一种常用的加热、冷却或干燥固体表面的方法[8,9]。射流冲击中的传热效率比典型的对流传热方法高。该技术引导高速空气射流破坏食物表面的边界层,强化传热,大大减少冻结时间[10,11],是最有效、最灵活的局部冷却技术之一。射流的流动模式可以化分为3个部分:自由射流区、碰撞或停滞区和贴壁射流区。其中,自由射流区又可以分为3个区域:潜在核心区、发展流动区和发展完全流动区[12,13]。潜在核心区是指没有漩涡的流动区域。潜在核心长度被定义为从喷嘴出口到中心线速度点的长度。……
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