автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Разработка высокоэффективной низкотемпературной системы для быстрой заморозки рыбопродуктов

На правах рукописи

4ВЭД369

ДАНГВАНЛАЙ

РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ БЫСТРОЙ ЗАМОРОЗКИ РЫБОПРОДУКТОВ

Специальность 05.04.03. Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-з коя 2011

Москва 2011

4859369

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет МЭИ» на кафедре Низких температур.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Лунин Анатолий Иванович

у/^пцшиюи

Нестеров Сергей Борисович Кандидат технических наук Савельев Евгений Геннадьевич

Ведущая организация ООО «ГП Холодильно - Инженерный

Центр»

Защита диссертации состоится « 11 » ноября 2011г. в II30 часов на заседании диссертационного совета Д212.157.04 при ФГБОУВПО «НИУ МЭИ» по адресу: г. Москва, ул. Красноказарменная, 17, корп. Т, каф. ИТФ, ауд. Т-206.

С текстом диссертации можно ознакомится в библиотеке ФГБОУ ВПО «НИУ МЭИ». Автореферат диссертации размещен на сайте www.mpei.ru

Автореферат разослан 0 » октября 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н.

Ястребов А.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Среди разнообразия пищевых продуктов в условиях Социалистической Республики Вьетнам особо выделяются морепродукты. Это не только основной пищевой продукт СРВ, но и значительная статья экспорта. Актуальность работы связана с тем, что для создания высокоэффективных низкотемпературных морозильных камер для замораживания тунца в условиях Вьетнама на малых рыболовецких шхунах представляются целесообразным провести: анализ и выбор оптимальных значений температур быстрой заморозки рыбопродуктов и скоростей обдува продукта холодным воздухом; определение продолжительности замораживания при оптимальных режимах работы морозильной камеры; выбор типа высокоэффективного низкотемпературного оборудования; оптимизацию параметров и режимов работы морозильного агрегата; экспериментальное подтверждение результатов расчетов процессов замораживания креветок, пангасиуса и тунца; оптимизацию и выбор элементов низкотемпературного оборудования для малых Вьетнамских рыболовецких шхун.

Цель работы Разработка высокоэффективной низкотемпературной системы для быстрой заморозки рыбопродуктов.

Основные задачи исследования

1 - Обзор и анализ существующих способов замороживания рыбопродуктов.

2- Выбор аналитических формул расчета коэффициента теплоотдачи и времени раздельного охлаждения и замораживания рыбопродуктов.

3 - Численное моделирование процесса замораживания рыбопродуктов.

4 - Сопоставление различных методик расчета времени замораживания рыбопродуктов.

5 - Выбор оптимального режима быстрой заморозки рыбопродуктов.

6 - Подбор и оптимизация состава смесевого хладагента (как по качественному составу, так и по количественному) и давлений конденсации и испарения в цикле (проводится по максимальным значениям удельной холодопроизводительности д0 и холодильного коэффициента ех).

7 - Экспериментальное получение энергетических характерик низкотемпературных систем со смесевым хладагентом.

8 - Экспериментальное иследование процессов быстрой заморозки рыбопродуктов.

Научная новизна

1. Впервые получены аналитические формулы расчета коэффициента теплоотдачи и трехмерные графики зависимости коэффициента теплоотдачи от температуры, скорости воздуха и размера продукта.

2. Впервые получены формулы расчета продолжительности замораживания рыбопродуктов по раздельному охлаждению и замораживанию.

3. Впервые проведено сопоставление различных методик расчета продолжительности замораживания морепродуктов.

4. Впервые применен метод эффективной теплоемкости с модификацией для моделирования процесса замораживания рыбопродуктов в потоке холодного воздуха при его скоростях в диапазоне 5...15 м/с.

5. Впервые получены экспериментальные данные основных процессных параметров замораживания креветок, пангасиуса и тунца.

6. Разработана программа для расчета характеристик выбранного компрессора по данным каталогов.

Практическая значимость работы

1 - Даны рекомендации по энергетически эффективному способу замораживания рыбопродуктов.

О _ ТТлггт» л ж/-»тт тт«1»ттхт» плттгиппт гтттхг ПйЧ/ТИ^ПО ^ГГЛТПЛГЛ ^ОнтПОМСиПОШЮ

— ДиЛО! р V КУШ VIIДИЦ1Ш 4/111 шимлицш/х ^ V «V» V

рыбы.

3 - Рекомендована формула расчета коэффициента теплоотдачи и эффективной теплоемкости для моделирования процесса замораживания рыбопродуктов.

4 - Построены трехмерные графики прогнозирования продолжительности, скорости замораживания рыбопродуктов для температур охлаждающего воздуха в диапазоне от - 50...- 100 °С и при скоростях воздуха 1... 15 м/с.

6 - Получены энергетические и расходные характеристики низкотемпературной системы с подобранным смесевым хладагентом, которые позволяют выбирать параметры низкотемпературных термокамер.

7 - Разработанная программа для ЭВМ позволяет рассчитывать энергетические и расходные характеристики конкретного компрессора по данным каталогов.

8 - Разработанная низкотемпературная система со смесевым хладагентом позволяет создать высокоэффективный комплекс для быстрого замораживания морепродуктов для малых рыболовецких шхун.

Автор выносит на защиту:

- результаты экспериментальных исследований процессов замораживания морепродуктов;

- результаты сопоставления времени замораживания креветок, пангасиуса и тунца, полученные расчетами по различным методикам с экспериментальными результатами;

- выбор оптимального режима заморозки рыбопродуктов.

Апробация работы Основные научные результаты были доложены и обсуждены на XVI Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, МЭИ, 2010); XVII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, МЭИ, 24 - 25 февраля 2011); V Международной научно-технической конференции

«Вакуумная техника, материалы и технология» (г. Москва, КВЦ «Сокольники», 30 марта - 2 апреля 2010); VI Международной научно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология» (г. Москва, Сокольники», 13 - 15 апреля 2011).

Публикации По результатам работы опубликовано 9 работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 2 тезиса докладов на конференциях.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 177 стр., включает 157 стр. основного текста, 60 рисунков, 16 таблиц, 107 литературных источников и 2 приложения на 20 стр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Т>Л ппптжлшш лопоилоаио ои"г\/я тгиипР'Пъ иийпяннпй темы и сйюомулиоована

1)0%>дъии«> и*»* у »«.»Ж.-«». —--— — — г------ - х ' » -

цель и задачи исследования, изложены научная новизна и практическая значимость.

В первой главе приведены необходимость быстрой заморозки тунцов в условиях малых рыболовецких шхун в Социалистической Республике Вьетнам; обзор и анализ существующих способов быстрого замораживания пищевых продуктов; перспективность использования новых, эффективных экологически безопасных низкотемпературных систем для увеличения скорости замораживания пищевых продуктов, обеспечивающей гарантированное сохранение их качества. Проанализированы также необходимые количества замораживаемого рыбопродукта в условиях малых рыболовецких шхун во Вьетнаме. Показано, что целесообразно проектировать морозильную камеру на максимальную единовременную вместимость рыбы Е= 60 кг.

Во второй главе приведены рассчитаные значения и графики (рис. 1) коэффициентов теплоотдачи а в зависимости от температуры ^ = - 50...- 100 °С и скорости низкотемпературного воздуха и> = 1...25 м/с.

Аналичическая формула расчета коэффициента теплоотдачи :

191>У0,8° __/п

где А1Кв - эквиваленный диаметр рыбопродукта, м.

Полученные данные показали, что коэффициент теплоотдачи не сильно зависит от размера рыбопродукта при скорости воздуха меньше 5 м/с.

Приведены аналитические формулы расчета продолжительности замораживания рыбопродукта в форме эквивалентного неограниченного цилиндра на основании упрощенной модели, в которой процесс замораживания разбивается на три стадии и продолжительность каждой стадии определяется рекомендованными формулами:

температуры и скорости воздуха.

r = Por"c<> la ~ '*■ ' ^

2a - tcp

У.' (l+2 _£) (3)

4 Я (f.

'V

-In

¿.С» -'»> . (4)

- коэффициенты выбираются в зависимости от числа 5/. Количество вымороженной воды при замораживании определяется по формуле Miles (1974 г.):

Ч-тгМ- w

Здесь: b, gi - массовая доля белка (протеина) и воды в продукте, соответственно, %;

го-радиус цилиндра, м; г, - удельная теплота кристаллизации воды, Дж/кг; t*p , t„, Кш, tcp - криоскопическая, начальная, конечная температуры и температура среды, °С, с0 - удельная теплоемкость свежей рыбы, Дж/(кг-К); ро - плотность цилиндра (свежей рыбы ), кг/м3; X - коэффициент теплопроводности

замороженной рыбы, Вт/(м. • К).

Далее для моделирования процесса замораживания продукта сложной геометрической формы был применен рассчетный комплекс Comsol Multiphysics 3.3. на основе нелинейного дифференциального уравнения теплопроводности Фурье с учетом фазового перехода:

p(.T)cp.eff.(.T)[~^) = V(4T)VT), (6)

где теплопроводность, теплоемкость и плотность продукта: Я(Т) = Я0 + А До , Вт/(м-К); сР(Т) - са - 2100 g,a , Дж/(кг-К), р(Т) = р01(1 + Ара) кг/м3. Теплота фазового перехода, выделяемая при льдообразовании, учитывается как дополнительная теплоемкость и так называемая эффективная теплоемкость (метод эффективной теплоемкости с модификацией), определяемая как:

Начальное условие: Тг=0 = Г„ = const . (8)

Граничное условие третьего рода на поверхностьях: и(-Я7Г) = а(Т -Тср), (9) где и- единичный нормальный вектор к поверхности теплообмена. В этой главе также приведен поиск оптимальных значений температур быстрого замораживания и скоростей обдува рыбопродуктов холодным воздухом. Анализ полученных графиков показал, что скорость и время замораживания наиболее

Рис. 5. Зависимость времени г = и ¥ц = /(м>,1) скорости замораживания от температуры и скорости низкотемпературного воздуха, а - креветки; б - пангасиус; с - тунец.

резко изменяются при снижении температуры воздуха до - 70 °С и увеличении его скорости до 5 м/с (рис. 2). Эти значения были выбраны на первом этапе для разработки низкотемпературной системы охлаждения.

Для сопоставления теоретического расчета продолжительности замораживания рыбопродукта с экспериментом во второй главе расмотренны семь различных методик:

Автор Формула

Планк (1931) ЯР т =- PS RS1 a X

Hung and Thompson (1983г.) A U г = » Е-At а Я

Cleland and Earle (1984г.) PS RS2' a X , 1.65 Ste , ['" ln / \ t КOH t Cp

Е -At ч ~ {cp ,

Pham, Q.T. (1986г.) V Т E-Fa 'дя, +дяЛ Ai, + At, J1 Bi \ 1+— 4 J

Рютов Д.Г (1936) fin ^ tcp 0,2lj v Кон tcp J -И)

По раздельному охлаждению и замораживанию. п г , t -1 г- Pogl°>r»r* f 1 4.0 1 ) r3= i ta^-'^i r=r1+r2+r3 Ml 0 ho« ~ 'CP

Метод эффективной теплоемкости с модификацией PCr)Cp,jf.(T){^ ] = V(HT)VT)iA(T) = Л0 + A Am ; r (g -0,4b)/ р(Г) = ро/(1 + Др0) ; с^(Г)-с0-2100^o ^ v

Результаты расчета представлены в следующей таблице.

В связи с результатами расчетов представляется целеообразным проведение в дальнейшем качественного эксперимента по определения времени замораживания.

Вид рыбопродуктов Время замораживания т, с

Планк Hung, Thompson u ä ш хГ 1 2 PhamQ.T Рютов Д.Г Раздельное охлаждение, замораживание Расчет по эффективной теплоемкости с модификацией Максимальное расхождение

Креветка d3Ks= 12 мм 248 356 .....о 356 362 291 341 330 14,2 %

Пангасиус ёЭка=60мм 2210 2638 2638 2845 2567 2971 2950 6,6 %

Тунец d,ra = 200 мм 12030 12758 12758 13740 13921 16703 17660 21,0%

В третьей главе проведен анализ энергетических характерик существующих низкотемпературных парокомпрессорных циклов для замораживания рыбопродуктов.

Для получения более низких температур (- 50...-100 °С) необходимо переходить к двухступенчатым или каскадным циклам. Другим, перспективным способом для решения этих задач служит применение многокомпонентных рабочих тел (МРТ) - смесевых хладагентов. Оптимизация состава смесевого хладагента (как по качественному составу, так и по количественному) и давлений в цикле обычно проводится по максимальным значениям удельной холодопроизводительности д0 и холодильного коэффициента ех. Многочисленные результаты таких оптимизаций показывают, что возможно создать низкотемпературные установки со смесевыми хладагентами с высокой энергетической эффективностью на уровне, а зачастую и выше каскадных схем. При этом используется один серийный одноступенчатый холодильный компрессор.

Вывод: Для малых рыболовецких шхун, максимальное время добычи которых 6 месяцев в год, применение одноконтурной низкотемпературной установки, работающей на смесевых хладагентах для быстрого замораживания пищевых продуктов с точки зрения энергетической и экономической

эффективности целесообразно.

В четвертой главе проведен подбор оптимального значения состава и давлений прямого и обратного потоков для низкотемпературных установок при рт = 2,0 МПа, р„ = 0,3 МПа и температуре окруждающей среды 303 К (30 °С):

№ смеси Мольный состав,% Температура охлаждения, Г„ К Холодо-проиводи-тельность, Чо . кДж/кмоль Требуемая мощность компрессора, кДж/кмоль Эксерге-тический кпд криоблока, %

1 Ar/R14/R23 /R134a/R123 0,5/37,5/36/8,5/7,5 203 4686,53 3691,48 0,63

2 Ar/R14/R23 /R134a/Rl 23 8/49/19/9,5/14,5 173 3172,15 3925,25 0,61

В четвертой главе разработан алгоритм и составлена программа для расчета энергетических и расходных характеристик выбранного компрессора по данным каталогов.

ш км

Рис.3. Характеристики компрессора 4СС- 6,2(Y). а - коэффициент подачи; б - адиабатный КПД компрессора.

В пятой главе проведены экспериментальные исследования процесса замораживания рыбопродуктов, а также получены энергетические характерики низкотемпературной системы со смесевым хладагентом.

Приципиальная схема стенда для испытаний представлена на рис. 3. Низкотемпературная установка, работающая на пятикомпонентном хладагенте, позволяет получать температуру в термокамере вплоть до - 110 °С. Это дает возможность проводить испытания по сверхбыстрому замораживанию различных объектов. Кроме этого, в установке предусмотрена возможность изменения скорости охлаждающего воздуха в широком диапазоне: от 1 до 15 м/с.

Температура во всех указанных на схеме точках измеряется хромель-копелевыми термопарами, "нулевые" спаи которых находятся на массивной медной подкладке, температура которой контролируется термометром

сопротивления. Чувствительность термопар в рабочем диапазоне температур Б ± 0.06 мВ/ °С, поэтому для требуемой точности погрешность измерения разности потенциалов должна быть меньше ± 6 мкВ.

Давление в указанных на схеме точках определяется при помощи тензорных датчиков давления по выходному электрическому сигналу. Максимальное выходное напряжение составляет 80% от напряжения питания датчиков 6.8 В (т.е. примерно 5В). Погрешность измерения абсолютного давления на всасывающей линии компрессора не превышает ± 1 %, а в других точках ± 2%.

Конденсатор

Рис. 3. Пприщтиальная схема стенда для быстрого замораживания.

Полученные в результате экспериментальных исследований данные значений времени замораживания креветок при различных режимах и сопоставляются с расчетными данными в таблице:

Методика Креветки, d3ra. = 12 мм

Режим 1 Режим 2 Режим 3 Режим 4 Режим 5 Режим 6

т, с D т,с D т,с D т,с D т,с D т,с D

Эксперимент 393 228 207 256 152 144

Планк 315 -24,8 190 -20,0 163 -27,0 210 -21,9 130 -16,9 118 -18,1

Hung, Thompson 359 -9,5 213 -7,0 184 -12,5 228 -123 134 -13,4 124 -13,9

Cleland, Earle 412 4,6 243 6,2 211 1,9 257 0,4 151 -0,7 140 -2,8

PhamQ,T 423 7,1 248 8,1 210 1,4 278 7,9 167 9,0 150 4,2

Рютов Д,Г 399 1,5 233 2,1 204 -1,5 235 -8,9 142 -7,0 134 -6,9

РаЗДСЛЬпОь ОлЛЗлчДСКИС и замораживание 401 2,0 241 5,4 208 0,5 ю О, ■с- 3,0 163 6,7 149 3,5

Эффективная теплоемкость с модификацией 408 3,7 220 -3,6 212 2,4 264 3,0 153 0,7 146 1,4

ТУ- Погрешность с экспериментом, %

Для исследования отклонения температуры центра тела рыбы от положения креветок в термокамере проводилось одновременно замораживание более 2 креветок. Анализ показывает, что при замораживании одновременно нескольких креветок их конечная температура в центре отклоняется до 19 %.

Режим 1

Режим -

5 О -5 -10 -15 -30 -25 -30 -35

-J-;---v "" ; i

i i i ' vt

• V

..... i...........\ .........

Лерашглри sojtyxa: ......r-.f^,........

t--№,4 q

0 45 50 135 180 215 ЭТО 315 3£0 405 450

1.С

100 125 150 175

200 225 251 ГС

"о 25 50 75 100 125 150 175 200 225

Vе 10 б 2 -2 -6 -10 -14 -1? -22 -26 -30

Режим 5

..... Щ:

Парашщш тдуха: (--96,7 С; иг = 9.6 мк.

18 36 54 72 50 108 12« 144 162 180

30 60 90 120 150 180 210 240 270 300

*>с

Реазш б

16 32 48 64 80 95 112 123 144 ¡60

1С

- - - • По РЬзш. С>.Т

• > ■ По Ешщ ап<5 Тпотрзоп

— По С1е1ап<1 ап<1 Еаг1е

¿ад По эксперименту

-По эффективной теплоемкости с модификацией

-По раздельному охлаждению и замораживанию

-----По Рютову

Рис. 4. Сопоставление различных методик расчета времени заморозки креветок с экспериментом.

Далее для пангасиуса и филейной части тунца при замораживании до температуры в центре - 30 °С проведены сопоставления экспериментальных и расчетных данных по Сопзо! МиШрЬувю 3.3 Результаты представлены в следующих таблицах:

Результаты сопоставления расчетных данных по Согшо! МиШрЬуБЮБ 3.3 _с экспериментом при замораживании пангасиуса ёзкв. = 60 мм.

№ термопары Температура пангасиуса, °С

Режим 1 Режим 2 Режим 3 Режим 4 Режим 5 Режим 6

СМ Эксперимент СМ Эксперимент СМ Эксперимент СМ Эксперимент СМ Эксперимент СМ Эксперимент

15 -43,3 -45,7 ^7,2 -45,6 -40,8 -40,1 -54,4 -52,2 -49,9 -51,4 -573 -55,6

16 -37,4 -37,1 -33,4 -35,1 -32,9 -37,2 -50,5 -49,8 -42,8 -47,9 -47,5 -51,1

17 -56,5 -57,2 -51,9 -55,7 -49,5 -55,7 -74,5 -78,2 -58,6 -65,9 -74,2 -76,7

18 -30 -30 30 30 -30 -30 -30 -30 30 30 -30 -30

Время мин. 46,3 48,1 32,2 3*1,4 25,7 30,3 39,2 40,8 "» с л о 20 7 с

Результаты сопоставления расчетных данных по Сопйо! МиШрЬувюэ 3.3 с экспериментом при замораживании филейной части тунца ёж„. - 90 мм.

Температура филейной части тунца /С

Термо- Режим 1 Режим 2 Режим 3 Режим 4 Режим 5 Режим 6

пара СМ Эксперимент СМ Эксперимент § а 1% СМ Эксперименту СМ Эксперименту а о В В в Р- ЕГ 3 а

15 -40,5 -40,6 -40,5 -42,5 & г? -45,4 -40,2 -47,3 -46,4 о. § 8

16 -43,2 -43,9 -51,5 -463 § § 2 £ -56,7 56,2 -63,6 -60,7 § | о Р

17 -36,5 -36,6 -43,5 -40,7 ю ~ >н Е ° -403 -31,7 -42,4 -40,9 5 о т Я

18 -30 -30 30 30 <и >8 Я а? я Ч -30 -30 -30 -30 11 а § § -в->2

Время, мин. 81,4 78,1 70,3 62,5 и к 5-е- о И 70,6 69,1 57,2 53,3

СМ- Сопт1 МиЫркужъ 3.3

Графики соспоставления расчетных данных с экспериментом изменения температур в различных точках пангасиуса и филейной части тунца по времени при замораживании до температуры - 30 °С в центре тела представлены в рис.5 и 6:

* с

Режим 1

О 5 10 15 20 25 30 35 « 45 _)

Г, ЛЕЯ.

О 35 7 10.5 14 175 21 24.5 28 315 35

% мин.

I, С

РСЖШ1 3

Режим 4

О 4 X П 16 20 24 2» 32 36 40

7, нам.

1,'С

Режим 5

I, "С 20

Режим 6

С 25 5 7.5 10 125 15 17.5 20 22.5 25

г мм:

Рис. 5. Сопоставление расчета времени замораживания пангасиуса и распределения температур по Сотьо1 МиЫркув1с$ 3.3 с экспериментом.

и'с

Режим 1

Сс

Редаш 2

-501;

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90

С мня.

С с

Режим А

О 7 14 2! 22 35 42 49 56 62 70

.мин.

1'С

Режим 5

О 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

% шп,

Рис. 6. Сопоставление расчета времени замораживания филейных частей тунца и распределения температур по Сотьо1 МиЫрИу^кз 3.3 с экспериментом. Сплошные линия - расчет по по Сот$о1 МиШрНузкь 3.3; точки - по кспериментам.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Для расчета времени замораживания рыбопродуктов можно применять эквивалентное тело.

2. Разработанные формулы по раздельному охлаждению и замораживанию отклоняются от экспериментов до 7 %.

3. Самым точным методом расчета времени замораживания рыбопродуктов является метод эффективной теплоемкости с модификацией.

4. Разработанная низкотемпературная система, работающая на смесевых хладагентах в интервале температур: - 70...- 100 °С и скорости воздуха 5...15 м/с, может обеспечить процесс быстрого замораживания рыбопродуктов на малых рыболовецких шхунах с высокими энергетической и экономической эффективностью.

5. Для крупных рыб (как тунец) ограничивается скорость воздуха до Ш м/с, так как при увеличении скорости воздуха до 15 м/с в филейной части тунца появляются глубокие разрывы.

6. При одинаковой температуре воздуха увеличение скорости воздуха в интервале от 5,2 до 13,5 м/с приводит к сокращению продолжительности замораживания для креветок до 47,3 % ; для пангасиуса до 44,9 %. Д ля филейной части тунца до 22,9 % при изменении скорости от 5,2 до 9,6 м/с.

7. При одинаковой скорости воздуха снижение температуры воздуха в интервале от - 70 до - 100 °С так же сокращается время замораживания: для креветок до 34,9 %; для пангасиуса до 24,8 % и для филейной части тунца до 14,7 %.

8. Отклонение расчета распределения температур по телу рыбопродукта от экспериментальных данных при замораживании до температуры - 30 °С в центре тела по Сотво! МиШрЬуБЮБ 3.3 составляет до 11,5 %.

9. При замораживании одновременно нескольких креветок, их конечная температура в центре тела различна и отклоняется до 19 %.

10. Для рыб диаметром больше 60 мм, таких как пангасиус или филейной части тунца при быстром замораживания целесообразно заканчивать процесс замораживания при достижении конечной температуры продукта в центре - 6 °С, определяющей основной процесс льдообразования и при этом температура на поверхности рыб достаточно низкая, чтобы в процессе выравнивания температур обеспечить среднеобъемную температуру - 18 °С в центре, необходимую для дальнейшего холодильного хранения продукта. В этом случае время замораживания сокращается до 14 %.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Данг Ван Лай, Лунин А.И. Продолжительность заморозки морепродуктов в условиях Вьетнама. Тезисы докладов XVI Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М.: Издательский дом МЭИ, 2010. С. 103 - 105.

2. Лунин А.И., Данг Ван Лай, Ромашов М.А. Энергетически эффективный способ замораживания пищевых продуктов. V Международной научно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология». М.: НОВЕЛЛА. 2010. С. 232 - 236.

3. Лунин А.И., Ромашов М.А., Данг Ван Лай. Оптимизация пускового периода дроссельных низко-температурных систем со смесевыми хладагентами. V Международной научно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология» М.: НОВЕЛЛА. 2010. С. 237-242.

4. Лунин А.И., Данг Ван Лай, Ромашов М.А. Сопоставление методов расчета быстрого замо-раживания рыбопродуктов // Холодильная техника, № 8,2010, с. 48 -51.

5. Лунин.А.И., Ромашов М.А, Коваленко В.Н., Данг Ван Лай. Дроссельная низкотемпературная система со смесевыми хладагентами // Химическое и нефтегазовое машиносироение, № 9,2010, с. 25 - 27.

6. Данг Ван Лай, Лунин А.И. Численное моделирование процесса замораживания морепродуктов. XVII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» М.: Издательский дом МЭИ, 2011. С. 86 - 88.

7. Лунин А.И., Данг Ван Лай, Ромашов М.А. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных по низкотемпературному замораживанию рыбопродуктов. VI Международной научно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология» М.: НОВЕЛЛА. 2011. С. 77 - 81.

8. Лунин А.И., Ромашов М.А., Данг Ван Лай. Характеристики дроссельных низкотемпературных систем со смесевым хладагентом при изменении температуры окружающей среды. VI Международной научно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология» » М.: НОВЕЛЛА. 2011. С. 74-76.

9. Лунин А.И., Данг Ван Лай, Ромашов М.А. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных по низкотемпературному замораживанию рыбопродуктов // Холодильная техника, № 7,2011, с. 48 - 52.

Подписано в печать •?• ? • / Заказ 1» Тираж /С С П.л. 1,25

Полшрафичесхий центр ФГБОУВПО «НИУ МЭИ» Красноказарменная ул., д. 13

ВВЕДЕНИЕ

I. ОБЗОР И АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКЕ МОРЕПРОДУКТОВ

1.1. Существующие способы замораживания рыбы

1.1.1. Замораживание рыбы естественным холодом

1.1.2. Способ замораживания в смеси льда и соли

1.1.3. Замораживание рыбы искусственным холодом, получаемым машинным методом (воздушное замораживание)

1.1.4. Замораживание в холодных рассолах

1.1.5. Замораживание с применением диоксида углерода, жидкого азо га и фреона

1.1.6. Комбинированные способы замораживания

1.2. Процессы, проходящие в тканях рыбы при замораживании

1.2.1. Микробиологические изменения

1.2.2. Физико-химические изменения

1.2.3. Биохимические изменения

1.2.4. Теплофизические изменения при замораживании

1.3. Необходимые количества замораживаемого рыбопродукта в условиях Вьетнама

1.4. Холодопроизводительность морозильной камеры

1.5. Требование к низкотемпературной системе и морозильным аппаратам

1.6. Задачи исследований в рамках диссертации

II. СОПОСТАВЛЕНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

2.1. Краткий обзор сущес гвующих аналитических методик расчеч а продолжительности замораживания

2.2. Определение коэффициен 1атеплоотдачи

2.3. Методика расчета продолжительности замораживания

2.3.1. Расчет продолжительность первой стадии

2.3.2. Расчет продолжительность второй стадии

2.3.3. Расчет продолжительности третьей стадии

2.4. Выбор оптимального режима замораживания морепродуктов в условиях Вьетнама

2.5. Моделирование процесса замораживания морепродуктов

2.5.1. Нелинейное дифференциальное уравнения теплопроводности Фурье с учетом фазового перехода

2.5.2. Теоретические основы метода конечных элементов

2.5.3. Метод обобщенных минимальных невязок (GMRES)

2.5.4. Моделирование процесса замораживания морепродуктов

2.5.5. Сопоставление методик расчета времени замораживания 88 III. АНАЛИЗ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ РЫБОПРОДУКТОВ

3.1. Одноступенчатые паровые компрессионные циклы 91 3.1.1 .Идеальный теоретический цикл (цикл Карно)

3.1.2. Парожидкостной цикл

3.1.3. Регенеративный цикл

3.2. Двухступенчатые паровые компрессионные циклы

3.2.1. Необходимость перехода к двухступенчатому сжатию

3.2.2. Схема двухступенчатого сжатия с неполным промежуточным охлаждением

3.2.3. Цикл двухступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением и двойным дросселированием (промежуточный сосуд без змеевика)

3.2.4. Цикл двухступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением и двойным дросселированием (промежуточный сосуд со змеевиком)

3.3. Схема каскадной холодильной машины

3.4. Дроссельные регенеративные системы

IV. ПОДБОР ОПТИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ СОСТАВА И ДАВЛЕНИЙ СМЕСИ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ УСТАНОВОК

4.1. Процессы в ДРС при работе на смесях

4.2. Этапы разработки дроссельных систем на смесях

4.3. Методика подбора состава смесевого хладагента

4.4. Подбор оптимальных смесей с температурой охлаждения воздуха в термокамере 203 К и 173 К

4.5. Способ получения энергетических характеристик выбранного компрессора со смесевым хладагентом

4.6. Подбор электрогенератора и конденсатора

V. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИСЛЕДОВАНИЕ

5.1. Задачи эксперимент а

5.2. Описание экспериментального стенда с модернизацией

5.3. Оценка погрешностей эксперимента

5.4. Анализ результатов экспериментального исследования 143 ВЫВОДЫ 156 Список использованных источников 164 ПРИЛОЖЕНИЯ 165 Приложение 1. Программа расчета раздельного охлаждения и замораживания

Среди разнообразия пищевых продуктов в условиях Социалистической Республики Вьетнам особо выделяются рыбопродукты. Это не только основной пищевой продукт СРВ, но и значительная статья экспорта. По решению № 242/2006/ОВ-П^ от 25.10.2006 правительства Вьетнама в основной экспорт до 2020 г. вошли следующие виды экспортируемой продукции: тунец, креветка и пангасиус. Количество замороженых рыб и рыбоподуктов достигает до 900.000 т/год и производительность всех рыбообрабатывающих предприятий достигает до 250 т/сут.

Ткани тела рыбы состоят из сложного сочетания органических веществ (белки, жиры, углеводы), которые легко расщепляются тканевые ферменты, пищеварительными и ферментами микроорганизмов, в результате чего при обычных условиях хранения, сырьё быстро теряет свои функциональные свойства, становятся непригодным в пищу, а в ряде случаев - токсичным. При низкотемпературной обработке рыбы ослабляется жизнедеятелы ость микроорганизмов, уменьшается активность ферментов и замедляются все происходящие изменения как и микробиологическое физико-химические, биохимические.

Продолжительность процесса замораживания влияет не только на качества пищевых продуктов, но и на энергетические затраты в холодильных предприятиях. Для определения времени замораживания продукта обычно принимается формула Планка (1913 г.). Деривационная формула Планка построена на следующих допущениях: скрытая теплота выделяется при постоянной температуре; теплопроводность постоянна при температуре ниже точки замерзания и теплоемкость равна нулю.

Для изучения процессов нестационарной теплопроводности при замораживании рыбопродуктов принимаются:

-6- Аналитические методы: процесс замораживания разбивается на три стадии и общее время замораживания является суммой продолжительностеи трехстадийного процесса.

-Численные методы: замена дифференциального уравьения теплопроводности Фурье системой линейных алгебраических уравнений с помощью аппроксимационных методов, как и метод конечных разностей, контрольного объема и конечных элементов. Потом эту систему уравнения обычно решают методом итерации. По численным способам теплота фазового перехода растматривается как дополнительная теплоемкость или источник теплоты выделения или суммарная энтальпия.

В настоящее время в условиях малых рыболовецких шхун, составляющих подавляющую долю во Вьетнаме, наиболее приемлемым способом охлаждения и замораживания рыбопродуктов служит воздушный.

Традиционная технология замораживания, реализованная в низкотемпературных холодильных камерах, предполагает температуру в камере - 18.- 24 °С. Время заморозки в холодильных камерах составляет 2,5 часа и выше. При замораживании решающую роль приобретает скорость процесса. Установлена тесная связь качества продукта со скоростью замораживания.

Актуальность работы. На сегодняшний день к технологическому холодильному оборудованию предъявляются требования существенного увеличения скорости замораживания пищевых продуктов, обеспечивающей гарантированное сохранение их качества. При этом существует необходимость в использовании экологически чистых холодильных систем. Актуальность экологической проблемы отражена в известных Монреальском и Киотском протоколах по ограничению, а в дальнейшем запрету промышлеь ного использования хлорфторсодержащих хладагентов.

Кроме этого, актуальность работы связана с тем, что для создания высокоэффективных низкотемпературных морозильных камер для замораживания тунца в условиях Вьетнама на малых рыболовецких шхунах представляются целесообразным провести анализ и выбор оптимальных значений температур шоковой заморозки рыбопродуктов и скоростей обдува продукта холодным воздухом; определение продолжительности замораживания при оптимальных режимах работы морозильной камеры; выбор типа высокоэффективного низкотемпературного оборудования; оптимизация параметров и режимов ра 5оты морозильного агрегата; экспериментальное подтверждение результатов расчетов процессов замораживания креветок, пангасиуса и тунца; оптимизация и выбор элементов низкртемпературного оборудования для малых Вьетнамских рыболовецких шхун.

Основные задачи исследования.

1 - Обзор и анализ существующих способов замораживания рыбопродуктов.

2- Выбор аналитических формул расчета коэффициента теплоотдачи и времени раздельного охлаждения и замораживания рыбопродуктов.

3 - Численное моделирование процесса замораживания рыбопродуктов.

4- Сопоставление различных методик расчета времени заморозки рыбопродуктов.

5 - Выбор оптимального режима быстрой заморозки рыбопродуктов.

6 - Подбор и оптимизация состава смесевого хладагента (как по качественному составу, так и по количественному) и давлений в цикле (конденсации и испарения). Этот подбор проводится по максимальным значениям удельной холодопроизводительности с[0 и холодильного коэффициента г,х.

7 - Экспериментальное получение энергетических характерик низкотемпературных систем со емесевым хладагентом.

8 - Экспериментальное исследование процессов быстрой заморозки рыбопродуктов.

9 - Для изучения выбранного компрессора, работающего на смеси хладагентов необходимо разработать программу для ЭВМ, которая позволит провести расчет и построение графиков его энергетических и расхо, 1,ных характеристик по каталогам.

Объектом исследования служит низкотемпературная установка для быстрого замораживания рыбопродуктов в условиях малых рыболовецких шхун.

Предмет исследования — оптимальные режимы замораживания и оптимальные характеристики низкотемпературной установки.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что коррект1 ость выбора наиболее точного метода расчета процесса замораживания рыбопродуктов подтверждена экспериментальным исследование этого процесса.

Публикации автора по теме диссертации.

1. Данг Ван Лай, Лунин А.И. Продолжительность заморозки морепродуктов в условиях Вьетнама// Тезисы докладов XVI Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» - «Издательский Дом МЭИ»,г. Москва, 2010, том 3, с. 103-105.

2. Лунин А.И., Данг Ван Лай, Ромашов М.А. Энергетически эффективный способ замораживания пищевых продуктов // Материалы V Международной научно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология». - «Копиринг», г. Москва, 2010, с. 232 - 236.

3. Лунин А.И., Ромашов М.А., Данг Ван Лай. Оптимизация пускового периода дроссельных низкотемпературных систем со смесевыми хладагентами // Материалы V Международной научно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология» - «Копиринг», г. Москва, 2010, с. 237 - 243.

4. Лунин А.И., Данг Ван Лай, Ромашов М.А. Сопоставление методов расчета быстрого замораживания рыбопродуктов // Холодильная техника, № 8, 2010, с. 48 -51.

5. Лунин А.И., Ромашов М.А, Коваленко В.Н., Данг Ван Лай. Дроссельная низкотемпературная система со смесевыми хладагентами // Химическое и нефтегазовое машиносироение, № 9, 2010, с. 25 - 27.

6. Данг Ван Лай, Лунин А.И. Численное моделирование процесса замораживания морепродуктов // Тезисы докладов XVII Международной на: чно технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» - «Издательский Дом МЭИ»,г. Москва, 2011, том 3, с. 86-88.

7. Лунин А.И., Данг Ван Лай, Ромашов М.А. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных по низкотемпературному замораживанию рыбопродуктов // Материалы VI Международной научно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология» - «Копиринг», г. Москва, 2011, с. 77-81.

8. Лунин А.И., Ромашов М.А., Данг Ван Лай. Характеристики дроссельных низкотемпературных систем со смесевым хладагентом при изменении температуры окружающей среды // Материалы VI Международной на; чно-технической конференции «Вакуумная техника, материалы и технология» — «Копиринг», г. Москва, 2011, с.74 - 76.

9. Лунин А.И., Данг Ван Лай, Ромашов М.А. Влияние параметров низкотемпературного воздуха на процесс замораживания рыбопродуктов // Холодильная техника, № 7, 2011, с. 48 - 52.

Апробация результатов исследования. Основные результаты данной работы докладывались на двух международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (2010, 2011 г.), на двух Международных научно-технических конференциях «Вакуумная техника, материалы и технология» а так же на научном семинаре кафедры низких температур (Москва, Сокольники, 2010 и 2011 г.).

Научная новизна.

1. Впервые получены аналитические формулы расчета коэффициента теплоотдачи и трехмерные графики зависимости коэффициента теплоотдачи от температуры, скорости воздуха и размера продукта.

-102. Впервые получены формулы расчета продолжительности замораживания рыбопродуктов по раздельному охлаждению и замораживанию.

3. Впервые проведено сопоставление различных методик расчета продолжительности замораживания морепродуктов.

4. Впервые применен метод эффективной теплоемкости с модификацией для моделирования процесса замораживания рыбопродуктов в потоке холодного воздуха при его скоростях в диапазоне 5. 15 м/с.

5. Впервые получены экспериментальные данные основных процессных параметров замораживания креветок, пангасиуса и тунца.

6. Разработан пакет программы для расчета характеристик выбранного компрессора по каталогу.

Практическая значимость работы.

1 - Даны рекомендации по энергетически эффективному способу замораживания рыбопродуктов.

2 - Даны рекомендации оптимальных режимов быстрой заморозки рыбы

3 - Рекомендована формула расчета коэффициента теплоотдачи и эффективной теплоемкости для моделирования процесса замораживания рыбопродуктов.

4 - Построены трехмерные графики прогнозирования продолжи гельности, скорости замораживания рыбопродуктов для температур охлаждающего воздуха в диапазоне от - 50. - 100 °С и при скоростях воздуха 1. 15 м/с.

6 - Получены энергетические и расходные характеристики низкотемпературных систем со полученным смесевым хладагентом, которые позволяют выбирать параметры низкотемпературных термокамер.

7- Разработанная программа для ЭВМ позволяет рассчитывать энергетические и расходные характеристики конкретного компрессора по каталогам.

8 - Разработанная низкотемпературная система со смесевым хладагентом позволяет создать высокоэффективный комплекс для быстрого замораживания морепродуктов для малых рыболовецких шхун.

I ОБЗОР И АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКЕ МОРЕПРОДУКТОВ

выводы

1. Для расчета времени замораживания рыбопродуктов можно применять эквивалентное тело.

2. Разработанные формулы по раздельному охлаждению и замораживанию отклоняются от экспериментов до 7 %.

3. Самым точным методом расчета времени замораживания рыбопродуктов является метод эффективной теплоемкости с модификацией.

4. Разработанная низкотемпературная система, работающая на смесевых хладагентах в интервале температур: - 70.- 100 °С и скорости воздуха 5. 15 м/с, может обеспечить процесс быстрого замораживания рыб на малых рыболовецких шхунах с высокими энергетической и экономической эффективностью.

5.Для крупных рыб (как тунец) ограничивается скорость воздуха до 10 м/с, так как при увеличении скорости воздуха до 15 м/с в филейной части тунца появляются глубокие разрывы.

6. При одинаковой температуре воздуха увеличение скорости воздуха в интервале от 5,2 до 13,5 м/с в целом приводит к сокращению продолжительности замораживания для креветок до 47,3 % ; для пангасиуса до 44,9 %. Для филейной части тунца до 22,9 % при изменении скорости от 5,2 до 9,6 м/с.

7. При одинаковой скорости воздуха снижение температуры низкотемпературного воздуха в интервале от - 70 до - 100 °С так же сокращается время замораживания: для креветок до 34,9 %; для пангасиуса до 24,8 % и для филейной части тунца до 14,7 %.

8. Отклонение расчета распределения температур по телу рыбопродукта от экспериментальных данных при замораживании до температуры - 30 °С в термическом центре по Согшо1 МиШрЬуйЮБ 3.3 составляет до 11,5 %.

9. При замораживании одновременно нескольких креветок, их конечная температура в центре тела различна и отклоняется до 19 %.

- 15710. Для рыб диаметром больше 60 мм, таких как пангасиус или филейной части тунца при быстром замораживания целесообразно заканчивать процесс замораживания при достижении конечной температуры продукта в центре - 6 °С, определяющей основной процесс льдообразования и при этом температура на поверхности рыб достаточно низкая, чтобы в процессе выравнивания температур обеспечить среднеобъемную температуру - 18 °С в центре, необходимую для дальнейшего холодильного хранения продукта. В этом случае время замораживания сокращается до 14 % .

1. Алмаши Э., Эрдели JI., Шарой Т. Быстрое замораживание пищевых продуктов. М.: Легк. и пищ. пром-сть, 1981. — 408 с.

2. Антонов A.A., Венгер К.П. Перспективные направления совершенствования процесса и оборудования для быстрого замораживания пищевых продуктов // Холодильный бизнес. 2002. № 2. С. 32-33.

3. Артюхова С.А. , Богданов В.Д., Дацун В.М и др.; Под ред. Т.М. Сафроновой и В.И. Шендерюка. Технология продуктов из гидробионтов.-М.: Колос, 2001. 496 с.

4. Бабакин Б.С., Плешанов С.А. Производство быстрозамороженных продуктов по современным технологиям // Мясная индустрия. 2001. № 7. С. 21-24.

5. Баландин М.Ю., Э.П.Шурина. Методы решения СЛАУ большой размерности. Новосибирск: Изд-во НГТУ. 2000. - 70 с.

6. Баль В.В., Верейн Е.А. Технология рыбных продуктов и технологическое оборудование. М.: Агропромиздат, 1990. - 60 с.

7. Бате К. Вилсон. Численные методы анализа и метод конечных элементов. -М.: Стройиздат. 1982.

8. Большаков С.А., Лебедев В.Ф., Локтев A.B., Руцкий A.B. Холодильная техника и технология: Учебник / Под ред. A.B. Руцкого -М: ИНФА-М, 2000 -286 с.

9. Большаков О.В. Российская отраслевая наука: современные холодильные технологии и решение проблемы здорового питания // Холодильная техника. 2002. № 4. С. 5.

10. Большаков С.А. Холодильная техника и технология продуктов питания. Учебник для студ. ВУЗа. М.: Издательский центр "Академия", 2003.- 293 с.

11. Боярский. М.Ю. Лунин А.И., Могорычный В.И. Характеристики криогенных систем при работе на смесях. М.: Изд. «МЭИ». 1990. -87 с.

12. Бражников A.M. Теория теплофизической обработки мясопродуктов. М.: Агропромиздат, 1987. - 270 с.

13. Бражников A.M., Карпычев B.C. Аналитические методы исследования процессов термической обработки мясопродуктов. М.: Пищ. пром-сть, 1974. - 232 с.

14. Бродянский В.М., Семенов A.M. Термодинамические основы криогенной техники. М.: Энергия, 1980.-159!

15. Быков В.П. Изменение свойств мяса рыбы при холодильной обработке. М: Агропромиздат. 1987. 221 с.

16. Быкова В.М., Белова З.И. Справочник по холодильной обработке рыбы. -М.-Агропромиздат, 1986. — 208 с.

17. Быетрицкий С.П., Титова Н.П., Коломийцев С.И. Ресурсный потенциал Камчатки. Петропавловск-Камчатский: Камчаткнига, 1994. 270 с.

18. Венгер К.П., Выгодин В.А. Машинная и безмашинная системы хладоснабжения для быстрого замораживания пищевых продуктов. — Рязань: Узоречье, 1999. -143 с.

19. Венгер К.П., Антонов A.A., Стефанова В.А., Феськов O.A. Быстрое замораживание продуктов низкотемпературным воздухом от турборе-фрижераторного агрегата. М.: Мясная индустрия, 2007. № 7. С. 43 -46.

20. Венгер К.П. Оптимизация процесса и оборудования быстрого замораживания пищевых продуктов // Вестник МАХ. 1998. № 3, 4. С. 9-19.

21. Венгер К.П., Мотин В.В. Совершенствование многозонного азотного скороморозильного аппарата // Холодильная техника. 1990. № 9. С. 24 -27.

22. Венгер К.П., Рогов И.А, Алешин Ю.П. Азот — для замораживания, хранения и транспортировки пищевых продуктов // Холодильная техника. 1998. № 9. С. 10-12.

23. Воскресенский H.A., Лагунов JI.JI. Технология рыбных продуктов. -М.: Пищ. пром-сть, 1968. 424 с.

24. Галлагер. Р. Метод конечных элементов. Основы. М.: «Мир» 1984.

25. Головкин H.A. Холодильная технология пищевых продуктов. М.: Легк. и пищ. пром-сть, 1984. — 240 с.

26. ГОСТ 7636-85. Рыба, морские млекопитающие, морские беспозвоночные и продукты их переработки. Методы анализа. Введ. 01.01.1986. -М.: Госстандарт, 1998. С. 34-121.

27. Григорьев A.A., Семенов Б.Н. Изменение качества пятнистых тунцов в процессе холодильной обработки и хранения // Тр. АтлантНИРО. 1979. Вып. 29. С. 43 47.

28. Груда К.П. Технология рыбной промышленности. — М.: Агропромиздат. 1984.

29. Егоров В.И. Применение ЭВМ для решения задач теплопроводности. Учебное пособие. СПб: СПб ГУ ИТМО, 2006. - 77 с.

30. Ефимова М. В. Холодильная технология рыбных продуктов. Камчатский государственный технический университет, 2005.

31. Зайцев В.П. Холодильное консервирование рыбных продуктов. М.: Пигце-промиздат, 1962. — 428 с.

32. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. -318 с.

33. Зилафф X., Шлойзенер X. Охлаждение и замораживание // Мясо и молоко. 2002. № з.

34. Исаченко В.П. Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача, М.: Энергоиз-дат. 1981. - 416 с.

35. Капустин С.А. Метод взвешенных невязок решения задач механики деформируемых тел и теплопроводности: Учебное пособие. Нижний Новгород 2010.

36. Каухчешвили.Э.И. Физико-технические основы холодильной обработки пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1985. - 253 с.

37. Кизеветтер И.В. Технологическая и химическая характеристика промысловых рыб тихоокеанического бассейна. — Владивосток: Дальиздат. 1971. 297 с.

38. Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения. — М.: Пищ. пром-сть, 1973. — 423 с.

39. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Расчеты холодильных машиь и установок. М.: Агропромиздат, 1991. - 526 с.

40. Куцакова В.Е., Фролов C.B. О времени замораживания пищевых продуктов //Холодильная техника. 1997. № 2. С. 16-17.

41. Куцакова В.Е., Кушке Г. О границах применимости формулы Планка // Холодильная техника. 1989. № 11. С. 39-40.

42. Лебская Т.К., Двинин Ю.Ф., Константинова Л. Л. и др. Химический состав и биохимические свойства гидробионтов прибрежной зоны Баренцева и Белого морей. Мурманск: ПИНРО, 1998. - 150 с.

43. Лунин А.И., Могорычный В.И., Коваленко В.Н. Применение многокомпонентных рабочих тел в низкотемпературной технике. Учебное пособие. М.: Издательский дом МЭИ, 2009. - 110 с.

44. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Вышая школа. 1967.

45. Ляшков В. И. Теоретические основы теплотехники. М., Машиностроение. 2005.

46. Малков. М. П. Справочник по физико-техническтш основам криогеники.- М.: Энергоатомиздат. 1985 432 с.

47. Мещеряков Ф.Е. Основы холодильной техники и холодильной технологии. М.: Пищ. пром-сть, 1975. — 560 с.

48. Михайлова Н.Ф., Родин Е.М. Совершенствование способовхолодильной обработки и хранения рыбы. М.: Агропромиздат, 1987.- 260 с.

49. Михеев М. А. Михеева И. М. Основы теплопередачи. М.: Энергия. 1973. -320с.

50. Норри. Д., Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. М.: Мир. 1981.

51. Олейник О.О. О методе решений общих задач Стефана // Докл. АН СССР. 1960. Т.135. С. 1054-1057.

52. Патанкар С. Численные методы для решения задач теплообмена и динамики жидкости. — М.: Энергоатомиздат. 1967.

53. Пермяков П.П. Идентификация параметров математической модели тепловлаго- переноса в мерзлых грунтах. — Новосибирск: Наука. 1989.

54. Пиекарев А.И, Колалева А.П., Лукьяница Л.Г. Влияние пониженных температур хранения (до 50 °С) на изменение качества некоторых видов океанических рыб. -М.: Пищепромиздат, 1979. 348 с.

55. Постольски Я., Груда 3. Замораживание пищевых продуктов. Пер. с польского. М.: Пищевая пром-сть, 1978. - 607 с.

56. Прогрессивные технологии и оборудование для переработки сельскохозяйственной продукции (переработка мяса), http://www.ilcc-apk.kuban.ru.

57. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. Издат. "Энергия". Ленинградское отделение 1978.

58. Рогов И.А., Камовников Б.П., Бабакин Б.С. Моделирование и метод расчета процесса замораживания влажных объектов // Хранение и переработка сельхозсырья. 1995. № 4. С. 10-14.

59. Рогов И.А., Куцакова В.Е., Филиппов В.И. Консервирование пищевых продуктов холодом. М.: Колос, 1998. — 211 с.

60. Рубинштейн Л. Проблема Стефана. Рига: Звайгзне, 1967. - 457с.

61. Румянцев A.B. Метод конечных элементов в задачах теплопроводности: Учебное пособие. Калининград: Калинингр. ун-т. 1995.- 170 с.

62. Рютов Д.Г., Христодуло Д.А. Быстрое замораживание мяса. — М.: Пищепромиздат, 1936. 240 с.

63. Рютов Д.Г. Влияние связанной воды на образование льда в пищевых продуктах при их замораживании // Холодильная техника. 1976. № 5. С. 32—37.

64. Саку и И. А. Холодильные машины. Л.: Машиностроение, 1985. 510с.

65. Самарский А.А, Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. -М.: Едиториал УРСС. 2003.

66. Сегерлиид Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.-392 с.

67. Семенов Б.Н., Одинцов А.Б., Доровских О.Н. Современные технологии холодильной обработки рыбы. — Калининград: КГТУ. 2000г.

68. Семенов Б.Н. Основные направления в холодильной технологии рыбы и возможности их внедрения в рыбной промышленности СССР // Сб. науч. тр. АтлантНИРО. Калининград: АтлантБИРО, 1990. С. 4 - 13.

69. Сикорский В. Технология продуктов морского происхождения. — М: Пищевая промышленность, 1974г, 270с.

70. Холодильные и морозильные системы для пищевых продуктов// Lebensmitteltechnik. 2000. № 3. S. 61.

71. Чижов Г.Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. М.: Пищ. пром-сть, 1979. — 270 с.

72. Чумак И.Г, Лагутин А.Ю. Холодильные установки. Проектирование. Одесса: Друк. 2007.

73. Abbas К.А., Abdulkarim S.M. and Jamilah B.Thermophysical . Properties of some species of Malaysian freshwater fishin unfrozen state Journal of Food, Agriculture & Environment Vol. 6(2).'2008. P. 14 18.

74. Adrian Bejan. Heat Transfer. John Wiley and Sons New York, 1993.

75. Brent A.D., Yoller V.R. and Reid. K.J. Enthalpy porosity technique for modelling convection-diffusion phase change: Application to the melting of a pure metal. 1988. Numer. Heat Transfer 13. P. 297-318.

76. Bryan R. Becker F. Computer algorithms for calculating the cooling and freezing times, refrigeration loads and thermal properties of foods and beverages (888-rp). 1997.

77. Cleland, A.C., and R.L. Earle. 1984. Freezing Time1 Predictions for Different Final Product Temperatures // Journal of Food Science. 1984. 49(4). P. 1230-1232.

78. Coulson J.M. and Richardsson J.F., Chemical Engineering, Vol 1, Pergamon Press, 1990, appendix.

79. Faruk Civan, Limitation in the Apparent Heat Capacity Formulation for Heat Transfer With Phase Change, School of Petroleum and Geological Engineering, University of Oklahoma, Norman, OK 73019.

80. Frolov. S.V.On the freezing time of cylinder and sphere. Journal of engineering physics and thermophysics, vol.70,No2,1997.

81. Hall G.M. 1992. Fish processing technology. Published in North America by VCH Publishers, Inc.

82. Hung, Y.C. and Thompson D.R. Freezing Time Prediction for Slab Shape Foodstuffs by an Improved Analytical Method. Journal of Food Science 48(2): 555-560.1983.

83. Huss H.H. Quality and quality changes of fresh fish. Food and agriculture organization of the United Nations. 1994.

84. Jianrong Zhang, Brian E., Farkas S. Andrew Hale. Thermal properties of skipjack tuna. International Journal of Food Properties, Volume 4, Issue 1 March 2001, pages 81 90 .

85. Johnston W.A. Freezing and refrigerated storage in fisheries. FAO Fisheries Technical, et al. 1994

86. Johnston W.A., Nicholson F.J., Roger A. and Stroud.G.D. Freezing and refrigerated, storage in fisheries. : FAO Fisheries Technical Paper T340, 1994.

87. Larry J. Segerlind. Applied finite element analysis. John Wiley and Sons New York, 1984.

88. Muhieddine M., Canot E., March R. Various Approaches for Solving Problems in Heat Conduction with Phase Change. International Journal on Finite Volumes.

89. Murat Balaban. Freezing and Thawing, fsn 661 seafood processing and preservation. February 2009

90. Pham Q.T. The use of lumped capacitances in the finite element solution of heat conduction with phase change, International Journal of Heat and MassTransfer 29 (1986).

91. Pham Q.T. Modelling heat and mass transfer in frozen foods: a review International Journal of Refrigeration 29 (2006).

92. Pham Q.T. Simplified Equation for Predicting the Freezing Time oi Foodstuffs. Journal of Food Technology 21(2): 209-219.1986.

93. Prakash C. and Voller V.R. On the numerical solution of continuum mixture model equations describing binary solid-liquid phase change, Num. Heat Transfer 9in press. 1989.

94. Roland W. Lewis, Perumal Nithiarasu, Kankanhalli N. Seetharamu. Fundamentals of the Finite Element Method for Heat and Fluid Flow. John Wiley & Sons Ltd. England 2004, 356p.

95. Saad Y., Schultz M. "GMRES: A Generalized Minimal Residual Algorithm for Solving Nonsymmetric Linear Systems," SI AM J. Sci. Stat. Comp., Vol. 14(2) P. 440-459. 1994.

96. Steve Beverly, Lindsay Chapman and William Sokimi. Horizontal Longline Fishing Methods and Techniques. A Manual for Fishermen, Secretariat of the Pacific Community, 2003.

97. Sudhaharini Radhakrishnan. Measurement of thermal properties of seafood. Blacksburg, Virginia, 1997.

98. Voller V.R. An overview of numerical methods for solving phase changt problems, in: W.J. Minkowycz, E.M. Sparrow (Eds.), Advances in Numerical Heat Transfer, vol. 1, Taylor & Francis, London, 1996.

99. Voller V.R. , Swaminathan C.R. General source-based method for solidification phase change, Numerical Heat Transfer Part B 24 (1991)161el80.

100. Voller V. R. and Swaminathan C. R. Fixed grid techniques for phase change problems: a review. International journal for numerical methods in engineering,vol. 30,875-898 (1990).

101. Voller, V.R, Brent A.D. and Prakash. C. -The modeling of heat, mass and solute transport in solidification systems, Int. J. Heat and Mass Transfer (in press). 1989.

102. Voller. V.R, Prakash. C. A Fixed Grid Numerical Modelling Methodology for Convection-Diffusion Mushy Region Phase-Change Problems, Int. J. Heat and Mass Transfer, vol. 30, pp. 1709 -1719,1987.

103. Zienkiewicz O. C. The finite element method in engineering science. Mcgraw-Hili-London 1971.104. http//www. nethabour.ru105. http//www. akran.ru106. htpp://www.vasep.vn107. htpp://www.agri.gov.vn1. Приложет ие 1.

104. КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ УПРОЩЕННОЙ МОДЕЛИ РАЗДЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ И ЗАМОРАЖИВАНИЯ1. Программа на MATLAB 7.0clear,clc

105. Tcpl=input('Air temperature Tl, оС:');

106. Тср2= input('Air temperature Т2, оС (Т2<Т1):');wl= input('Air velocity wl, m/s:');w2= input('Air velocity w2, m/s (w2>wl):');

107. R= input(' Fish radius R, m:');

108. Tna= input(lnitial temperature offish Ti, oC:1);

109. Tkp= input('Initial freezing temperature of fish Tf, oC:1);