Непрерывный метод тонкослойного намораживания суспензионных продуктов на барабане горизонтального типа

• Автор: Погребная, Людмила Ивановна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 164 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР

НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. О решениях задач теплопроводности с фазовыми переходами.

1.2. Задачи теплопроводности для тонкослойного вымораживания на барабанах непрерывного действия. .

Глава 2. МТШАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОЛНОГО ЦИКЛА ПРОЦЕССА

ВЫВОРАЧИВАНИЯ НА ВЫВОРАЖИВАКЩЕМ БАРАБАНЕ

2.1. Процесс вымораживания при контакте с жидким продуктом.

2.2. Вымораживание жидкой плешей, увлекаемой движу щейся поверхностью .

2.3. Процесс охлаждения стенки барабана и вымороженной плешей.
2.4. Алгоритм вычисления. . . .
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ВЬМОРАЖИВАНИЯ.
3.1. Описание экспериментальной установки .
3.2. Параметры и средства измерения . .
3.3. Методика обработки экспериментальных данных. . 6 4. Результаты опытов и сопоставление с данными
численного исследования
Стр,
3.5. Влияние конструкторскотехнологических факторов на производительность вымораживающего
барабана
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ .
4.1. Выделение хлоропренового каучука
4.1.1. Пропесс агломерации и коагуляции латекса. .
4.1.2. Выделение хлоропренового каучука из латекса методом вымораживания
4.2. Очистка природных и сточных вод методом замораживанияоттаивания
4.2.1. Анализ литературных материалов по обработке осадка природных и сточных водЮО
4.2.2. Экспериментальное исследование. .
4.2.3. Характеристика исходного продукта . Ю
4.2.4. Оценка свойств осадка. . . .
4.2.5. Методика обработки экспериментальных данных.Ю
4.2.6. Выводы и предложения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В работах [-] приведены точные решения для случая, когда коэффициенты теплопроводности зависят от температуры и когда фазовое превращение происходит в пределах диапазона температур. Для решения задач теплопроводности (-) применяются также операционный метод Лапласа [, ] , метод фиктивных функций [] , вариационный метод Био [] , метод последовательных приближений [] . Но решения, предлагаемые в этих работах, сложны для практического использования, поскольку ищутся в виде рядов, коэффициенты в которых определяются из системы интегро-дифферен-циальных уравнений. Наиболее эффективным методом решения общих нелинейных задач нестационарной теплопроводности является метод конечных разностей (сеток), когда для реализации решения используются аналоговые и цифровые вычислительные машины ] . В самой общей постановке задачи решаются методом Либмана ] на аналоговых вычислительных машинах с электромоделью - сеткой резисторов или на ЦВМ методом сеток [] . Типичным примером работ, где используется метод сеток с реализацией решения на ЦВМ, являются работы [- ] . Упомянутые выше точные решения часто полезны как нулевые приближения к решениям, произведенным численным или аналитическими приближенными методами. Существует несколько решений для заданных значений температур поверхности, не представляющих, однако, сколько-нибудь существенного физического интереса. Решение задач с фазовыми превращениями значительно упрощается, когда закон распределения температур в затвердевшей и жидкой частях тела задается заранее. Л.С. Лейбензон [] предложил подбирать распределения температур так, чтобы они удовлетворяли начальным и граничным условиям. Этот метод положен в основу аналитического приближенного решения, полученного Лондоном и Себаном [- ] , которые выполнили теоретические и экспериментальные исследования теплообмена при замораживании воды и пищевых продуктов. Большое расхождение между теоретическим расчетом и экспериментальными данными объясняется тем, что в модели принималось стационарное поле температур в твердой фазе и не учитывалось термическое сопротивление стенки, на которой происходило намораживание. Метод интегральных соотношений Л. С.Лейбензона обобщен на случай граничных условий III рода в работе [ ] . Один из наиболее полезных методов решения нелинейных задач теплопроводности разработал Гудмэн [- ] . Основная идея метода состоит в введении величины термического слоя Ь ("О , который аналогичен гидродинамическому. Уравнение теплопроводности (1. Это осредненное уравнение теплопроводности аналогично уравнению импульсов, выведенному Карманом и Польхгаузеном [ ] для теории гидродинамического пограничного слоя. Гудмэн [] рассмотрел случай плавления полубесконечного твердого тела, имеющего температуру плавления. Детально схема применения интегрального метода к задачам затвердевания описана в работах [— ] . Наиболее существенным недостатком известных интегральных методов решения нелинейных задач теплопроводности является априорное задание семейства профилей температуры. В гидродинамике весьма перспективным является многопараметрический метод Л. Г.Лойцянского [ ] , который предлагает путь рационального построения семейств профилей скорости в сечениях пограничного слоя. Данный путь основан на решении преобразованного к новым безразмерным переменнда (параметрам подобия) дифференциального уравнения пограничного слоя и обеспечивает хорошую точность получаемых результатов при расчете конкретных задач. Этот метод был распространен и на задачи теплопроводности для плоского слоя с подвижной границей [] , где для получения решения в конкретном случае нужно выполнить относительно простую операцию интегрирования обыкновенного дифференциального уравнения. Обратимся к анализу литературных источников, посвященных теоретическому описанию процесса вымораживания собственно на аппаратах барабанного типа непрерывного действия. Схема вымораживающего барабана представлена на рис. В поддон с жидким продуктом частично погружен вращающийся вокруг горизонтальной оси полый барабан. Внутри барабан охлаждается рассолом. На наружной поверхности его обечайки намораживается тонкий слой продукта, толщина которого при выходе из поддона достигает величины .