Совершенствование конструкций резистивных конфорок электроплит предприятий общественного питания с использованием методов численного имитационного моделирования

• Автор: Солдусова, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1 Характеристика основных тепловых кулинарных процессов и теплового оборудования.

1.2 Апализ влияния параметров греющей среды на особенности тепловой кулинарной обработки ппщевых продуктов.
1.3 Особенности использования электрических плпт как универсального аппарата для реализации тепловых кулинарных процессов.
1.4 Анализ особенностей конструкции резистивных конфорок закрытого типа с чугунным корпусом

1.5 Обзор научных методов исследования теплового поля конфорок электрических плит

2 НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В РЕЗИСТИВНЫХ КОНФОРКАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛИТ.
2.1 Формализация задачи теплопередачи для расчета температурных нолей конфорок электрических плит
2.2 Численное моделирование процесса нагрева цилиндрического трубчатого электронагревателя
2.3 Построение модели расчета электрической резистивной конфорки закрытого типа с использованием плоской п объемной базовой ячейки
2.4 Математическое моделирование расчета температурных полей с учетом термических зазоров, возникающих в конфорке и в зоне контакта с нанлнтной посудой.
2.5 Расчет температурных полей резистивной конфорки закрытого типа электрической плиты ПЭ0,СП
2.5.1 Расчет температурных полей процесса нагрева конфорки плиты на основе глобальной конечноэлементной модели .
2.5.2 Расчет нагревательном еппрали резпетпвпой конфорки па основе использования метода подконструкций
2.6 Расчет температурных полей конфорки при использовании для нагрева продукта наплитной посуды.
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗИСТИВНЫХ КОНФОРОК В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОВОГО ПРОЦЕССА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПРЕДЛАГАЕМОЙ МЕТОДИКИ.
4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ РЕЗИСТИВНЫХ КОНФОРОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛИТ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
4.1 Разработка предложений по увеличению ресурса работы резистивных копфорок на основе минимизации температурных градиентов рабочей поверхности при холостом режиме работы.
4.2 Оценка эффективности параметрической оптимизации и учет влияния температур дна наплитной посуды на эффективность теплового кулинарного процесса .
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Цель работы совершенствование конструкций резистивных конфорок электрических плит предприятий общественного питания на основе использования методов имитационного моделирования кулинарного технологического процесса при решении тепловой задачи методом конечных элементов, позволяющим построить температурное поле конфорок электрических плит. Достоверность основных научных положений обеспечивается строгостью математической постановки и методов решения задач теплообмена, соответствием качественных результатов моделирования физической картине исследуемых процессов, совпадением количественных результатов проведнных экспериментов и известными в литературе данными, полученными методом электротепловой аналогии. ПЭ0,СП реализован на ОАО Завод Проммага г. Саратов. На предприятиях общественного питания тепловая кулинарная обработка пищевых продуктов является важнейшим технологическим процессом. Для его осуществления используется технологическое оборудование, применяемое для тепловой обработки. В последнее время рынок такого оборудования стремительно разрастается, изза значительного роста числа предприятий общественного питания. Это привело к повышению спроса на такое технологическое оборудование. Среди многообразия предлагаемого оборудования предпочтение отдатся аппаратам, максимально отвечающим таким требованиям современной кухни, как универсальность, быстрая окупаемость, экономичность. На основании этого электрические плиты остаются наиболее распространнным видом теплового оборудования предприятий общественного питания. Это универсальное оборудование, которое применяется как для приготовления, так и для разогрева пищевой продукции. На электрических плитах выполняют до всех технологических операций по тепловой обработке и приготовлению кулинарной продукции, на их долю приходится более общего энергопотребления технологическими аппаратами. В настоящее время наибольшим спросом у потребителей пользуется импортное оборудование такого типа. Аналога, выпускаемые отечественными производителями, имеют более низкое качество. На основании этого совершенствование конструкций конфорок электрических плит является важной задачей, связанное в частности, с возможностью получения в конфорках температурных полей с заданными характеристиками. Нами предложена схема исследования поставленной задачи рис. Рис. Повышение качества кулинарной продукции, полученной в результате тепловой обработки, является основной задачей при совершенствовании процессов и аппаратов пищевых производств. Решению этой задачи посвящены работы многих авторов 2 , . Воздействие температуры на продукт приводит к изменению его физикохимических, структурномеханических и органолептических свойств. Эти свойства обусловливают вкус, запах, цвет, консистенцию, которые характеризуют степень готовности продукта. Доведение продукта до состояния кулинарной готовности является основной целью тепловой обработки ,. Существует несколько видов классификаций кулинарного оборудования. По первому признаку все тепловые аппараты делят на три основные группы аппараты, работающие на принципе конвекции, лучеиспускания и теплопроводности. Однако фактически во всех тепловых аппаратах эти способы переноса тепла имеют место одновременно, но проявляются в различной степени. По виду источников теплоты и теплоносителя выделяют аппараты электрические, паровые и огневые. По виду теплоносителя различают аппараты, использующие воду, различные органические и неорганические жидкости, расплавленные металлы, пар, воздух и другие . Анализируя приведенную классификацию, можно сделать вывод о том, что разнообразие аппаратов, применяемых для тепловой обработки продукгов, очень велико. Так же велико и разнообразие способов тепловой обработки, каждый из которых имеет несколько разновидностей. Первый процесс называют варкой, а второй жаркой , . Сущность процесса варки заключается в гидротермической обработке продуктов в жидкой среде с целью доведения продукта до кулинарной готовности. При варке происходит равномерное прогревание продуктов по всему объему при полном их погружении в 1реющую среду в закрытых или открытых сосудах.