Последовательность выполнения лабораторной работы. 1. После ознакомления с экспериментальной установкой, изучения описания и правил техники безопасности необходимо заготовить таблицу для записей измерений

1. После ознакомления с экспериментальной установкой, изучения описания и правил техники безопасности необходимо заготовить таблицу для записей измерений, проверить готовность установки к работе и включить ее в работу.

2. Установить один термометр (или рабочий орган – баллончик с азотом) на уровне площадки внутри камеры, где будет размещаться охлаждаемый продукт. Зафиксировать его. Изменение температуры воздуха в камере t_c,⁰C заносят в протокол измерений (табл. 11.1).

3. После установления стационарного режима работы холодильной установки в камеру помещается один из опытных продуктов (мясо, рыба, яблоко, картофель).

Опытный продукт предварительно взвешивается (G), измеряется половина его толщины δ (если продукт имеет форму пластины) или радиус R (для цилиндра или шара). Результаты измерений заносятся в протокол измерений (табл. 11.1).

4. В начале эксперимента определить температуру продукта (t_н). Для этого в центр продукта устанавливается термометр или термопара так, чтобы измеряющая поверхность термометра находилась только в контакте с продуктом и ни с чем больше не контактировала.

Для этого, часть измеряющей поверхности продукта заизолировать от контакта с наружным воздухом.

Продолжительность охлаждения продуктов τ устанавливается преподавателем и замеряется секундомером. Результаты измерений заносятся в табл. 11.1.

5. В работе также необходимо определить температуру в центре охлаждаемого продукта в конце процесса охлаждения аналитическим путем, используя опытные данные и графоаналитический метод. Теплофизические свойства пищевых продуктов приведены в табл. П.1.1.

5.1. Рассчитать критерий Фурье по уравнению (11.1).

5.2. Рассчитать коэффициент теплоотдачи от продукта к окружающей среде (воздуху) α.

5.3. Рассчитать критерий Био (B_i) по уравнению (11.3).

5.4. По номограмме (прил. 4), при найденных значениях F₀ и B_i определить величину безразмерной температуры Q. Затем по уравнению (11.2) определить температуру в центре продукта в конце охлаждения (t_k). Данные расчета занести в табл.11.l. Определение температуры в центре, охлаждаемого продукта t_k провести 4 – 5 раз при соответственном изменении продолжительности охлаждения. Данные занести в табл. 11.1. По полученным данным построить графики зависимости конечной температуры в центре охлаждаемого продукта от времени охлаждения t_k=f(τ), полученные при практических измерениях и аналитическим путем (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Схема установки:

1– компрессор;

2– воздушный конденсатор;

3– фильтр-осушитель;

4– ресивер;

5– РВ;

6– воздухоохладитель в холодильной камере

5.5. Определить расход холода на охлаждение продуктов по уравнению (11.4), используя практически полученные данные температур.

5.6. Сравнить конечные температуры продукта в конце эксперимента, полученные как по результатам расчетов, так и по результатам измерений. Сделать вывод. Найти причины расхождений в результатах, если они есть.

Форма отчетности

1. Краткое описание процесса.

2. Схема установки рис.11.2, самостоятельно указать места установки измерительных приборов и исследуемого продукта.

3. Результаты измерений и расчеты занести в табл. 11.1.

4. Графики зависимости t_k=f(τ), теоретически и практически полученной температуры.

5. Выводы. Анализ изменения температуры в зависимости от времени охлаждения. Влияние на время охлаждения теплофизических свойств продукта, формы продукта, места его установки, в зависимости от удаления от охлаждающих приборов.

6. Выводы о качестве измерений (использовать материалы графиков на рис. 11.3).

Контрольные вопросы

1. Что такое охлаждение пищевых продуктов, и какие продукты называются охлажденными?

2. Какие существуют способы охлаждения пищевых продуктов?

3. Как определить продолжительность процесса охлаждения аналитическим способом?

Таблица 11.1

Результаты полученные при выполнении лабораторной работы

Продукты

Форма продукта

Замеряемые величины

Табличные значения

Расчётные величины