Задача №2 контрольной работы

Расчёт температуры в термическом центре охлаждаемого продукта

Для выполнения расчётов по шифру выбираются исходные данные из Приложения 2. Расчёты следует выполнять в следующей последовательности.

1. Определяют температуропроводность продукта:

а_ох = λ_ох / (С_ох ·ρ ) , м²/с,

где λ_ох – коэффициент теплопроводности продукта, Вт / (м ·к);

с_ох– теплоёмкость продукта, кДж / (кг · К);

ρ –плотность продукта, кг/м³.

2. Рассчитывается критерий Био:

Bi = (α· R)/ λох,

где α – коэффициент теплоотдачи между продуктом и охлаждающей средой, Вт/( м² ·К),

выбирается в зависимости от условий теплообмена;

R– половина величины характерного размера (толщины, диаметра) продукта, м.

3. Рассчитывается критерий Фурье:

F₀ = (а_ох · τ) / R².

4. По номограмме (Приложение 4) находят значение величины безразмерной температуры Ɵс учётом конкретной физической модели.

5. Подставив в выражение

Ɵ =( tк – ts ) / ( tн – ts ),

известные значения ts, tн, Ɵопределяютtк.

Приложение 1

№ цифры шифра	Цифра шифра
Предпоследняя цифра шифра	Последняя цифра шифра
Наименование параметра
Температура в камере, tкам,°C	Температура воды tвд1, °C	Холодопроизводительность Q0, кВт	Хладагент
	-10			R 134 a
	-20			R 134 a
	-30			R134 a
				R 22
	-5			R 22
	-15			R 22
	-25			R 717
	-3			R 717
	-13			R 717
	-23			R 717

Таблица для выбора исходных данных к задаче № 1.

Приложение 2

Исходные данные к задаче № 2

	Ц И Ф Р А Ш И Ф Р А
	Предпоследняя	Последняя
Цифра	П р о д у к т	продолжитель-	Температу-	Темпера-	Вид охлаж-
шифра	Вид	Физическая	Характерный	ность охлаж-	ра продук-	тура сре	дающей
		модель	размер,	дения,	та началь-	ды,	среды
			2l, м*	мин	ная, t_н, ⁰С	t_S, ⁰С
	Рыба	Пластина	0,08				Воздух
	Говядина	Цилиндр	0,06				Воздух
	Яблоко	Сфера	0,05				Воздух
	Свинина	Пластина	0,03				Вода
	Помидор	Цилиндр	0,02				Раствор СаСl₂
	Морковь	Сфера	0,04				Воздух
	Клубника	Цилиндр	0,08				Воздух
	Свинина	Цилиндр	0,09				Раствор СаСl₂
	Картофель	Сфера	0,01				Вода
	Птица	Пластина	0,07				Раствор СаСl₂

Примечание: * - величина характерного размера (2l) соответствует для пластины полной ее толщине, для цилиндра и сферы – диаметру. Допускается, что продукт не имеет упаковку независимо от свойств (вида) охлаждающей среды.

Приложение 3

Теплофизические характеристики пищевых продуктов.

Наименование, продукта	Влагосодержание, W, %	Криоскопическая температура, tкр, °C	Плотность, ρ, кг/м³	Теплоёмкость Сох, кДж / (кг ·К)	Коэффициент теплопроводности, λ, Вт/( м·К)
Говядина	62…80	-1,7	960…1070	0,94…3,52	0,48…0,5
Свинина	48…55	-1,7	900…1030	2,01…2,26	0,46…0,49
Птица	69…74	-1,8	980…1070	3,13…3,3	0,41…0,51
Рыба	62…82	-2,2	950…1070	2,76…3,6	0,35…0,56
Картофель		-1,2	920…1020	3,43…3,68	0,58
Томаты	94…95	-0,9	940…1064	3,98…4,05	0,51…0,57
Яблоки	84.1	-1,5	804…889	3,64…3,85	0,49…0,6
Клубника	89,9	-0,9	840…900	3,85	0,48
Морковь	78…89	-1,6	970…1035	3,77	0,46