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

زمینه تحقیقاتی: 

در تحقیق حاضر معادلات دو بعدی انرژی، پیوستگی و ممنتوم با استفاده از نرم افزار کامسول مالتی فیزیکس

به منظور مدل سازی عددی انتقال حرارت طی پاستوریزاسیون شیره خرما در بسته بندی پت حل شد.

پس از ترسیم هندسه ظرف و تعیین فیزیک مسیله، مش بندی با تعداد مش 6532 در کل و 405 المان در مرزها صورت گرفت و حرارت دهی 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 مستخرج از مدل نشان داد که در نمونه شیره خرمای بسته بندی شده در پت، نقطه سرد بالاتر از مرکز هندسی قوطی قرار می گیرد که این امر به دلیل ویسکوزیته بالای شیره خرما که نقش هدایت را در انتقال حرارت پررنگ تر می کند و هم چنین ابعاد نسبتا بزرگ ظرف مورد بررسی است. هم چنین سرعت حرکت سیال در ابتدا و انتهای فرایند، کم ترین و در شعاع های نزدیک تر به جداره و ارتفاع های پایین تر بیشینه بود.

نتیجه گیری نهایی: 

شبیه سازی 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 داده های حاصل مدل و نتایج آزمایشگاهی، نشانگر مناسب بودن مدل شبیه سازی شده برای پیش بینی فرایند پاستوریزاسیون شیره خرما است.