Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"Mirosława Kołodziejczyk"

Modelowanie procesów cieplno-przepływowych w komorze przechowalniczej warzyw


  W pracy przedstawiono zarys najważniejszych problemów występujących podczas modelowania zjawisk cieplno-przepływowych w komorze przechowalniczej modułowej chłodni warzyw. Szczególny nacisk położono na modelowanie przechowywanego produktu ośrodkiem porowatym. Zaprezentowano przykładowe własne obliczenia numeryczne wykonane w programie ANSYS Fluent.Podstawą dotychczasowych metod obliczania komory przechowalniczej chłodni składowej jest bilans energii przeprowadzany w skali makroskopowej. Nie daje on jednak odpowiedzi na pytania dotyczące rozkładów przestrzennych parametrów powietrza i produktu oraz nie potrafi sformułować wskazówek poprawiających ich nierównomierność. Numeryczna mechanika płynów (CFD) jest narzędziem, które pozwala na względnie tanie i szybkie wyznaczenie rozkładów prędkości, temperatury i wilgotności w chłodni, a w konsekwencji na przeprowadzenie optymalizacji sytemu chłodzenia. Jej istotą jest dyskretyzacja modelowanego obszaru na elementy siatki obliczeniowej i rozwiązywanie równań zachowania w tych obszarach za pomocą metod numerycznych z uwzględnieniem równań konstytutywnych opisujących własności czynnika. Wang i Sun (2003) w swoim przeglądzie literatury omawiają szerokie w poprzednim okresie wykorzystanie metod różnic i elementów skończonych w aproksymacji dyskretnej zagadnień cieplno-przepływowych występujących w procesach ogrzewania i chłodzenia żywności. Z przedstawionych zestawień wynika, że było to w dużej części oprogramowanie autorskie dla zagadnień w większości jednowymiarowych w przypadku metody różnic skończonych i dwuwymiarowych dla MES. Szybki rozwój oprogramowania komercyjnego (m.in. Fluent, CFX, Phoenics CFD, COMSOL), w większości opartego na metodzie objętości kontrolnych, pozwolił na badanie zagadnień praktycznych, odznaczających się skomplikowaną geometrią i skomplikowanymi procesami fizycznymi i chemicznymi. Obecnie już niemal wszystkie publikowane prace z szeroko rozumian[...]

Modelowanie numeryczne wymiany ciepła i masy w komorze składowej marchwi


  W pracy przedstawiono wstępny model obliczeniowy zjawisk wymiany ciepła i masy zachodzących w komorze składowej warzyw. Przedstawiono wyniki obliczeń parametrów powietrza (prędkości, temperatury i wilgotności względnej) i porównanie ich z wynikami pomiarów przeprowadzonych w chłodni podczas przechowywania marchwi. Szeroko omówiono możliwe przyczyny rozbieżności pomiędzy zmierzonymi a obliczonymi wartościami parametrów powietrza oraz związane z tym kierunki dalszych badań zmierzające do uzyskania bardziej wiarygodnego modelu obliczeniowego. Modelowanie numeryczne przeprowadzono z wykorzystaniem programu ANSYS Fluent 14.5. Numer ical modell ing of hea t and mass trans fer in cold storage chamber for carro ts A preliminary numerical model of heat and mass transfer in cold storage chamber for carrots has been presented in this paper. The results of numerical simulations (velocity, temperature and relative humidity of air) have been shown and compared with results of measurements taken in a cold room in normal storage conditions. The possible causes of differences between measured and calculated results were widely discussed and directions for further investigations towards achieving improved, more reliable numerical model were formulated. Numerical simulations were performed in ANSYS Fluent 14.5.Wprowadzenie Stale rosnące zapotrzebowanie na chłodnie składowe płodów rolnych, które muszą spełniać coraz ostrzejsze wymagania dotyczące zapewnienia jakości składowanej żywności i energochłonności składowania oraz brak efektywnych narzędzi do racjonalnego ich projektowania powoduje, że modelowanie numeryczne procesów wymiany ciepła i masy w chłodniach jest obecnie dziedziną naukową silnie rozwijaną, również ze względu na szybki rozwój narzędzi, które takie modelowanie umożliwiają - metod numerycznych i oprogramowania. Jak dotąd podstawą do podjęcia decyzji w zakresie doboru parametrów cieplno-przepływowych oraz geometrii komory i ułożenia sk[...]

Wybrane aspekty modelowania gazowych strumienic chłodniczych


  W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące modelowania numerycznego strumienic stosowanych w urządzeniach chłodniczych. We wcześniejszych publikacjach autorów [1, 2, 3] przedstawiono metody obliczania strumienic modelami o parametrach skupionych, w niniejszej pracy poświęcono uwagę modelom 2D i 3D. Przedstawiono najważniejsze cechy modeli 2D i 3D wskazując różnice wynikające z każdego z modeli. Poruszono zagadnienie tworzenia siatek obliczeniowych oraz modelowania turbulencji. Wstęp Strumienica jako element urządzenia chłodniczego znana jest od dawna, mimo tego problem w zakresie modelowania numerycznego pracy strumienicy parowej jest jak dotąd wciąż otwarty, co ogranicza możliwości właściwego doboru jej geometrii. Wynika to z faktu pracy strumienicy, gdyż może pracować zarówno w obszarze jednofazowym (para przegrzana), jak również dwufazowym (para mora). Zależy to m.in. od rodzaju zastosowanego czynnika roboczego. W artykule skupiono się na najprostszym chłodniczym obiegu strumienicowym, w którym czynnikiem napędowym jest para. Uproszczony schemat takiego obiegu przedstawia rysunek 1. Na rysunku 2 przedstawiono obieg realizowany w urządzeniu strumienicowym w układzie współrzędnych ciśnienie - entalpia właściwa. W obiegu strumienicowym można wyróżnić obieg chłodniczy i obieg napędowy. W idealnym układzie, tzn. takim, w którym nie występują żadne straty, para napędowa o stanie 1 rozpręża się izentropowo w dyszy napędowej do stanu 2. Podczas tego rozprężania na skutek spadku ciśnienia wzrasta prędkość czynnika. Para o niskim ciśnieniu i dużej prędkości (stan 2) zasysa parę o stanie 7. Na pewnym odcinku długości strumienicy następuje mieszanie się czynników. Mieszanie jest wynikiem wymiany pędu pomiędzy strumieniem pary napędowej i zasysanej. Efektem tego procesu jest utrata prędkość pary napędowej i tym samym wzrost prędkości pary zasysanej. Spadek prędkości powoduje jednoczesny wzrost ciśnienia, przy [...]

Zagadnienia pomiaru wymiany ciepła w złożu warzyw i owoców DOI:10.15199/8.2017.3.2


  Artykuł przedstawia przegląd literatury w zakresie wymiany ciepła w upakowanym złożu warzyw. Przedstawione i opisane zostały różne podejścia w zakresie technik pomiaru oraz wyniki badań eksperymentalnych w postaci bezwymiarowych zależności korelacyjnych opisujących wymianę ciepła. W przeglądzie przeanalizowano metody pomiarowe odnoszące się głównie do wymiany ciepła w upakowanych złożach wykonanych ze sztucznych elementów o stałych regularnych kształtach tj. płaskich płyt, kul lub cylindrów. Słowa kluczowe: wymiana ciepła, współczynnik wnikania ciepła, upakowane złoże, warzywa The paper presents state of the art in problems of heat transfer in packed bed consisted of vegetables and/or fruits. Various approaches were presented along with possible formulations of the dimensionless relationships describing heat transfer. The presented review deals with packed bed consisted of the elements of the regular shapes, e.g. flat plates, balls, and cylinders. Keywords: heat transfer; heat transfer coefficient; packed bed, vegetables Spis symboli: a - dyfuzyjność termiczna A - pole powierzchni wymiany ciepła Bi - liczba Biota c - bezwymiarowy współczynnik chłodzenia C - pojemność cieplna cp - ciepło właściwe d - średnica Dc - kinematyczny współczynnik dyfuzyjności molekularnej k - tempo chłodzenia Le - liczba Lewisa (a/Dc) Nu - liczba Nusselta Pr - liczba Prandtla Q . - strumień ciepła Re - liczba Reynoldsa T - temperatura Tu - intensywność turbulencji V - objętość w - prędkość średnia w przekroju złoża Z - wymiar charakterystyczny (promień, długość) Oznaczenia greckie: α - współczynnik wnikania ciepła β - współczynnik wnikania masy ε - porowatość λ - współczynnik przewodzenia ciepła powietrza ρ - gęstość powietrza μ - lepkość dynamiczna powietrza θ - bezwymiarowa wartość temperatury τ - czas Ψ - współczynnik równomierności rozkładu temperatury Indeksy dolne: s - ciała stałego [...]

Koncepcja pomiaru parametrów powietrza w komorze składowej chłodni warzyw


  Skomplikowana geometria, ciasne upakowanie wnętrza, niska temperatura i wilgotność względna powietrza bliska stanowi nasycenia oraz zmienny w czasie i przestrzeni kierunek jego przepływu to najważniejsze czynniki mające wpływ na sposób pomiaru parametrów powietrza w komorze składowej chłodni warzyw. W pracy przedstawiono przegląd najistotniejszych problemów występujących podczas planowania eksperymentu walidacyjnego modelu numerycznego zjawisk cieplno-przepływowych zachodzących w komorze przechowalniczej chłodni warzyw. Omówiono sposoby ewaluacji eksperymentalnej, zagadnienia dostępne w literaturze naukowej oraz zaproponowano koncepcję pomiaru parametrów powietrza w komorze składowej chłodni marchwi. THE IDEA OF MEASUREMENT OF HUMID PARAMETERS IN VEGETABLE COLD STORAGE CHAMBER The most important factors affecting the methods of measurement of air parameters in cold storage chamber are very complicated geometry of tightly loaded chamber, low temperature and relative humidity of air close to the saturation point, unsteadiness and spatial variation of the mean air velocity. The paper deals with the most important problems arising during planning of experimental validation of numerical model of heat mass transfer phenomena in cold storage chamber for vegetables. The study provides also the literature survey of the experimental evaluation of the problem and reports on the idea of measurement of humid air parameters in cold storage chamber for carrots. Obiekty chłodnicze i przechowalnicze Wprowadzenie Płody rolne powinny być przechowywane w warunkach minimalizujących utratę ich własności odżywczych i handlowych. Oznacza to przechowywanie w obniżonej temperaturze, zależnej od rodzaju produktu, i w atmosferze o optymalnej, odpowiednio wysokiej wilgotności tak, by utrata wilgoci w okresie przechowywania była jak najmniejsza, a jednocześnie, by warunki nie sprzyjały nadmiernemu wzrostowi grzybów i pleśni. Uzyskanie takich warunków możliwe je[...]

Prototypowy system jezdny do pomiaru parametrów powietrza w doświadczalnej komorze chłodniczej


  Pomiarów parametrów powietrza w komorach chłodniczych w całej ich przestrzeni dokonuje się, gdy wymagana jest walidacja warunków przechowywania warzyw lub owoców dla ustalonej geometrii złoża składowanych produktów. Jednym z kluczowych zagadnień jest zapewnienie właściwych parametrów powietrza: temperatury, wilgotności względnej oraz prędkości przepływu, które zależą od geometrii złoża w komorze składowej. Z uwagi na to, że przechowywane produkty rolne wydzielają ciepło transpiracji oraz wilgoć, zagadnienie to należy do bardzo złożonych. Obecnie stosowane metody pomiarowe polegają na wykorzystaniu kilku przetworników temperatury i wilgotności rozmieszczonych w wybranych punktach przestrzeni. Pomiar taki jest obarczony dużym błędem, ponieważ nie można określić precyzyjnego rozkładu parametrów całym złożu. W pracy zaproponowano prototypowy system jezdny do pomiaru parametrów powietrza w komorze przechowalniczej. PROTOTYPE MULTI-AXIS DRIVING SYSTEM TO THE MEASUREMENT OF THE PARAMETERS OF THE AIR IN THE EXPERIMENTAL STORAGE CHABER The validation of the conditions of storage of vegetables or fruit for the fixed geometry requires the measurements of the parameters of the air in cooling chambers. The air temperature, relative humidity and the flow speed on proper level are crucial parameters in this issue. These parameters are dependent on the geometry of the stored products. Applied at present measuring methods consist in utilization of several temperature and humidity transducers located in the chosen points of the space. Such measurement is burdened the large error. The precise distribution of the parameters in the stored products is not possible. In this paper the prototype carriageable system for measurements of the parameters of the air in the storage chamber was proposed.Wstęp 1. Problematyka i idea pomiarów Pomiary parametrów powietrza w komorach chłodniczych w całej ich przestrzeni jest na ogół zadaniem bardzo trudnym. Zagadnienia te[...]

Wizualizacja przepływu powietrza w komorze składowej warzyw, czyli szaleństwo turbulencji


  Artykuł prezentuje próbę wejrzenia w strukturę wewnętrzną przepływu powietrza w komorze składowej warzyw. W wyniku przeprowadzonej wizualizacji przepływu uzyskano liczne fotografie ilustrujące zachodzący w komorze proces mieszania powietrza wymuszony pracą chłodnicy wentylatorowej. W przeprowadzonej analizie przepływu starano się zwrócić uwagę na elementy przeczące jego odczuciu intuicyjnemu. Uzyskano ponadto wiele cennych informacji wyjaśniających przyczyny występujących trudności pomiarowych parametrów powietrza oraz wiele danych poprawiających model numeryczny badanych zjawisk. Flow visualization in cold storage chamber or the madness of turbulence The attempt to get an insight into flow structure in cold storage chamber is presented in this paper. Performed smoke-flow visualization reveals flow patterns of forced air mixing process in cold store with cooling fan. In our flow analysis we have focused on non-intuitive aspects of the flow. Furthermore, we were able to obtain a lot of valuable information about the sources of some measurement problems in the chamber and to gain more useful data to improve our numerical simulations of the flow.W ramach projektu badawczego "Modelowanie i ewaluacja eksperymentalna procesów cieplno-przepływowych zachodzących w komorze przechowalniczej warzyw i owoców" przeprowadzono szereg pomiarów parametrów powietrza w komorze składowej (Kołodziejczyk i in., 2012) oraz wizualizację struktur przepływu powietrza z wykorzystaniem posiewu z dymu olejowego oświetlonego płaszczyzną światła (nóż świetlny) z lasera o działaniu ciągłym. W zamyśle autorów wizualizacja miała pełnić w badaniach jedynie pomocniczą rolę, dostarczyć uzupełniających informacji o przepływie w miejscach newralgicznych komory, takich jak wylot z chłodnicy, okolice naroży chłodni i skrzynek, zilustrować interakcje strugi wydmuchiwanej przez chłodnicę z powietrzem do niej powracającym oraz dostarczyć informacji potrzebnych do wyjaśn[...]

Pomiary parametrów powietrza w komorze składowej chłodni marchwi Wyniki wstępne


  W pracy przedstawiono wstępne wyniki pomiarów parametrów powietrza w komorze przechowalniczej marchwi z chłodnicą wentylatorową wykonane dla trzech warunków załadowania. Pomiar I wykonano w komorze załadowanej jedynie dwoma rzędami pustych skrzynek przy wyłączonej funkcji chłodzenia chłodnicy, Pomiar II - w komorze wypełnionej dwoma rzędami skrzynek z marchwią, Pomiar III - w komorze załadowanej całkowicie, w normalnych warunkach przechowywania. Ciasne upakowanie wnętrza, nieustalony i turbulentny charakter przepływu oraz zmienna w czasie praca chłodnicy - to najważniejsze czynniki warunkujące dokładność pomiarów. Zbadano ich wpływ na uzyskiwane wyniki oraz określono niepewność pomiarów. Sformułowano zalecenia dotyczące kierunków modelowania numerycznego zjawisk cieplno-przepływowych występujących w komorach składowych warzyw. The measurement of hum id air parameters in a cold storage chamber for carrots. Prel iminar y results Preliminary results of humid air parameters in a carrot cold storage chamber in three types of load and room arrangements are presented in this paper. Case #1 - in the chamber with only two rows of empty plastic boxes for vegetables without cooling, Case #2 - with the load of carrots placed in two rows of boxes in a cold room, Case #3 - in a completely loaded chamber of carrots in normal storage conditions. The effects of the most important factors: a tightly loaded chamber, non-stationary and turbulent flow, and unsteady operating conditions of a cooling unit on the accuracy of measurements and measurement uncertainty were investigated in this paper. Recommendations towards the methods of numerical modeling of the flow in a cold storage room were also formulated.Wprowadzenie Celem prezentowanych w niniejszej pracy badań doświadczalnych w komorze przechowalniczej marchwi była ewaluacja eksperymentalna procesów cieplnoprzepływowych zachodzących w przechowalni warzyw z wentylacją mechaniczną. Badania miały również [...]

 Strona 1