ỨNG DỤNG MÔ HÌNH NHIỆT VẬT LÝ ĐỂ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC

Một phần của tài liệu Xây dựng mô hình dự đoán thời gian cấp đông hoặc làm lạnh một số loại thực phẩm (Trang 71)

CÁC THÔNG SỐ CHÍNH TỚI QUÁ TRÌNH CẤP ĐÔNG

Nhưđã trình bày ở mục 4.2, ta nhận thấy lời giải của bài toán dẫn nhiệt trong đông lạnh thực phẩm bằng phương pháp số có độ chính xác tương đối cao so với kết quả thực nghiệm. Như vậy, lời giải đã phản ánh tương đối chính xác quá trình dẫn nhiệt trong đông lạnh thực phẩm. Trong chương này, chúng ta sẽ ứng dụng các kết quả thu được từ tính toán lý thuyết để xác định sự ảnh hưởng của các yếu tố tới quá trình làm lạnh đông. Ngoài trường nhiệt độ, mật độ dòng nhiệt và thời gian cấp đông là những thông số vô cùng quan trọng trong quá trình thiết kế và vận hành hệ thống lạnh bảo quản thực phẩm. Trong mục này chúng ta sẽ xem xét sự thay đổi của các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ môi trường làm lạnh và vận tốc không khí trong quá trình lạnh đông của thịt bò.

4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ buồng cấp đông

Thời gian làm lạnh giảm khi nhiệt độ môi trường làm lạnh giảm, do đó chất lượng sản phẩm tăng lên. Tuy nhiên như chúng ta đã biết [1], [7] khi giảm nhiệt độ buồng đi 1oC thì chi phí năng lượng cho quá trình cấp đông tăng lên 1,5-2%. Do đó rất cần thiết

71

giải quyết bài toán xác định nhiệt độ cấp đông tối ưu cân đối giữa chất lượng và chi phí gia tăng về năng lượng .

Đểđánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường tới thời gian làm lạnh đông, ta coi các yếu tố đầu vào khác như chiều dày, nhiệt độ ban đầu, vận tốc gió là cố định. Ta tiến hành các tính toán với đối tượng nghiên cứu là thịt bò có kích thước 5x15x15 cm, vận tốc gió là 1,5 m/s, nhiệt độ ban đầu là 270C và nhiệt độ môi trường từ -200C đến -300C, kết quả tính toán cho trong bảng 5.3. Từ kết quả thu được ta có đồ thị 5.3 biểu diễn sự biến thiên của thời gian làm lạnh đông theo nhiệt độ môi trường.

Bảng 5.3: Thời gian đông lạnh ứng với các nhiệt độ môi trường khác nhau

STT Nhiệt độ môi trường Thời gian làm lạnh đông [phút]

1 -20 240 2 -25 180 3 -30 144 4 -35 126 5 -40 108 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15

Nhiệt độ môi trường làm lạnh [Độ C]

Th i gi an [ph ú t]

Đồ thị 5.3: Đồ thị quan hệ giữa nhiệt độ môi trường và thời gian làm lạnh đông

72

Quan sát đồ thị, ta thấy thời gian làm lạnh đông tăng khi tăng nhiệt độ môi trường làm lạnh. Ban đầu thời gian tăng khá chậm sau đó tăng nhanh dẫn lên. Đồ thị của biến thiên có cùng dạng với đồ thị hàm số: cx b a y

= . Điều này cho thấy sự biến thiên trên là hoàn toàn phù hợp với công thức tính thời gian đông lạnh của Plank.

4.3.2 Ảnh hưởng của tốc độ gió

Thời gian làm lạnh giảm khi nhiệt độ môi trường làm lạnh giảm và tốc độ lưu chuyển không khí tăng. Tuy nhiên sự giảm này là không đáng kể khi tốc độ không khí quá lớn và nhiệt độ môi trường làm lạnh quá thấp ( với thịt bò v > 2 m/s và t>-350C). Ảnh hưởng của vận tốc không khí tới thời gian làm lạnh thực phẩm ở nhiệt độ môi trường làm lạnh cao hơn rõ nét hơn ở nhiệt độ độ môi trường làm lạnh thấp hơn. Tốc độ không khí thích hợp cho các buồng cấp đông là 2-4m/s. Nếu tốc độ gió >5m/s chi phí năng lượng gia tăng trong khi từ mô hình thấy rõ thời gian cấp đông không thay đổi nhiều.

Đểđánh giá ảnh hưởng của tốc độ gió tới thời gian làm lạnh đông, ta coi các yếu tố đầu vào khác như chiều dày, nhiệt độ ban đầu, nhiệt độ môi trường là cố định. Ta tiến hành các tính toán với đối tượng là thịt bò kích thước 5x15x15 cm, nhiệt độ môi trường là -250C, nhiệt độ ban đầu là 270C, kết quả tính toán cho trong bảng 5.4. Từ kết quả thu được ta có đồ thị 5.4 biểu diễn sự biến thiên của thời gian làm lạnh đông theo nhiệt độ môi trường.

Bảng 5.4: Thời gian đông lạnh ứng với vận tốc gió khác nhau

STT Vận tốc gió Thời gian làm lạnh đông [phút]

1 1.5 186 2 2 162 3 3 144 4 3.5 126 5 4 120 6 4.5 114

73 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Vận tốc gió [m/s] Th i gi an [ph ú t]

Đồ thị 5.4: Đồ thị quan hệ giữa vận tốc gió và thời gian làm lạnh đông

Quan sát đồ thị ta nhận thấy, khi hệ số toả nhiệt đối lưu tăng thì thời gian làm lạnh đông giảm đi. Ban đầu, tốc độ giảm của thời gian là rất nhau sau đó chậm dần. Quan hệ hàm giữa thời gian làm lạnh đông và hệ số toả nhiệt đối lưu có dạng

bx a

y= + 1 . Điều này hoàn toàn phù hợp với công thức của Plank.

74

CHƯƠNG 5

KT LUN VÀ ĐỀ XUT 5.1. KẾT LUẬN

Luận văn đã hoàn thành được mục tiêu đề ra. Các kết quả chính được trình bày trong luận văn như sau:

• Trên cơ sở các công thức lý thuyết và thực nghiệm, luận văn đã tổng kết các phương pháp giải bài toán dẫn nhiệt có chuyển pha trong đông lạnh thực phẩm. Trong đó, luận văn đã chú trọng đến 3 phương pháp nghiên cứu đã được áp dụng ở Việt Nam trong thời gian gần đây.

• Luận văn đã tiến hành tính toán thời gian làm lạnh đông và sự thay đổi của trường nhiệt độ với đối tượng nghiên cứu là thịt bò và thịt lợn trong các điều khiện tương tự nhưđiều kiện sản xuất công nghiệm. Các kết quả thu được không thực sự hội tụ và có độ sai lệch tương đối lớn.

• Để kiểm tra độ chính xác của các phương pháp nghiên cứu, tác giả đã tiến hành thực hiện một số thí nghiệm làm lạnh đông thịt bò và thịt lợn dạng khối hộp chữ nhật. Kết quả cho thấy rằng lời giải theo phương pháp sốđược trình bày ở [6] và [7 đặc biệt là phương pháp sai phân hữu hạn [7] đã phản ánh tương đối chính xác quá trình dẫn nhiệt bên trong thực phẩm kết đông và các kết quả tính toán có thểđược sử dụng trong các tính toán kỹ thuật

5.2. ĐỀ XUẤT

Trong khuôn khổ thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp, luận văn chỉ mới nghiên cứu được bài toán dẫn nhiệt 1 chiều trên đối tượng thực phẩm là thịt bò và thịt lợn đông lạnh. Lời giải dựa trên phương pháp số có độ chính xác khá cao, đánh giá được ẩn nhiệt đông đặc và sự thay đổi của tính chất nhiệt vật lý của thực phẩm trong quá trình lạnh đông thực phẩm. Tuy nhiên, do số thí nghiệm còn ít, và đối tượng nghiên cứu mới chỉ là các thực

75

phẩm thịt động vật nên chưa đủđiều kiện để đánh giá độ chính xác của tất cả các phương pháp. Tác giả xin đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo như sau:

• Dựa trên mô hình đã xây dựng thành công với thịt bò và xoài xây dựng mô hình làm lạnh cấp đông cho các loại thực phẩm khác của Việt Nam.

• Trên cở sở đó đề xuất quy trình làm lạnh cấp đông cho các loại thực phẩm Việt Nam theo hướng nâng cao chất lượng và tiết kiệm năng lượng.

76

TÀI LIU THAM KHO

1. Trần Đức Ba, Nguyễn Văn Tài. Công nghệ lạnh thủy sản – NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh – 2004.

2. Đặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn, Trần Văn Phú. Truyền nhiệt – NXB giáo dục – 2004.

3. Nguyễn Bốn, Trần Quốc Minh. Tính toán thời gian đông lạnh thực phẩm. Trường Đại học Bách khoa, đại học Đà Nẵng.

4. Viện nghiên cứu hải sản Hải Phòng. Đánh giá trình độ công nghệ chế biến thủy sản - 2007

5. Phạm Đức Dũng. Ngiên cứu mô hình nhiệt vật lý cho quá trình làm lạnh cấp đông thực phẩm. Luận văn tốt nghiệp đại học – 2010.

6. Lê Kiều Hiệp. Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm bài toán dẫn nhiệt trong đông lạnh thực phẩm. Luận văn tốt nghiệp đại học – 2008

7. Nguyễn Việt Dũng. Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài: Xây dựng cơ sở khoa học cho quá trình chế biến và bảo quản xoài bằng công nghệ lạnh thông qua phương pháp mô hình nhiệt vật lý. Luận văn tiến sỹ khoa học. Odessa, Ukraine – 2008.

8. Nguyễn Bá Lâng. Nghiên cứu quá trình làm lạnh vật ẩm và vấn đề xác định thời gian đông lạnh thực phẩm. Luận văn thạc sỹ khoa học – 2006.

9. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận. Kỹ thuật lạnh ứng dụng – NXB giáo dục Hà Nội – 2007.

10. Tạ Văn Đĩnh. Phương pháp sai phân và phần tử hữu hạn. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội 2002.

11. Pham Q.T. Advances In Food Freezing/Thawing/Freeze Concentration Modelling and Techniques. School of Chemical Sciences and Engineering, University of New South Wales Sydney 2052, Australia.

77

12. ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air conditioning Engineers, Inc). ASHRAE Handbook – 2002.

13. Чумак И.Г., Зунг Н.В.. Холодильная технология хранения и транспортировки плодов из Вьетнама // Труды международной конференции ” Промышленный холод и Аммиак “ .- Одесса : ОГАХ .-2006.-С.69-70. 14. Кочетов В.П., Зунг Н.В. Особенности транспортировки тропических плодов из Вьетнама // Холодильная техника и технология-2005.-№ 4.-С.35-40. 15. Тхует Н.В., Бинь Т.К. Хранение и обработки фруктов и овощи: Учебное пособие. Ханой : Сельскохоз изд., 2002.- 170с. (на Вьетнамском языке).

16. Cleland, A.C and R.L. Earle. 1977. A comparison of analytical and numerical methods of predicting the freeze times of foods. Journal of Food Science 42(5): 1930 – 1395.

17. Cleland, A.C and R.L. Earle. 1979a. A comparison of method for predicting the freeze times of cylind and spherical foodstuffs. Journal of Food Science 44(4): 958 – 963,790.

18. Cleland, A.C and R.L. Earle. 1979a. Prediction of freeze times for foods in irectangular packages. Journal of Food Science 44(4): 964 – 970.

19. Cleland, A.C and R.L. Earle. 1982. Freeze time predictions different final product tempratures. Journal of Refrigeration 5(3):134 – 140.

20. http://www.fistenet.gov.vn/ 21. http://www.sciencedirect.com/

78

79

PHỤ LỤC 1

Phụ lục 1: Chương trình chính xác định trường nhiệt độ thực phẩm trong quá trình làm lạnh kết đông theo phương pháp phần tử hữu hạn.

PROGRAM COOLING(INPUT,OUTPUT); {$N+}{$M 65520,0,655360} uses BEEF,CALC; LABEL 999; var BP0,BPK,Q1,R,G,Tk,Vref,DR1,DR2,R1,R2,R3,Ti,Tf:extended; var P0,P1,P2,P3,P4,A0,A1,A2,A3,A4,A5, B1,B2,B3,B4,B5,B6,A8,GAMMA,DH:extended; var I,J,K,NX,Nexp:integer;ATP,FG:text; var PAR:array[1..6] of extended;

type ARR=array[1..303] of extended; MATR=array[1..101] of extended;

VAR T0:ARR;var T1:MATR;var IT:MASS; var Kprod:ED;

{##################################################################} Procedure TPHYS(J:integer;TC:extended;Var C,RO,LD,A:extended);

BEGIN RO:=1.0E3;

if J=1 then begin TC:=-1.0E0;LD:=2.24E0*(1.0E0-4.8E-3*TC); { ice } RO:=916.8E0*(1.0E0-1.53E-4*TC);C:=2108.9E0+7.3947*TC end;

if J=2 then begin LD:=0.569E0*(1.0E0+1.36E-3*TC); {water} A:=abs(TC-4.0E0);RO:=((-4.01E-3)*A-48.6E-3)*A+1.0E3;

C:=(7.553E-2*TC-3.308E0)*TC+4218.2E0 end;

if J=3 then begin TC:=-1.0E1;RO:=7.8E3; {steel 12X18H10T } C:=441.836E0+0.408163E0*TC;LD:=14.5918E0+0.020408E0*TC end; if J=4 then begin RO:=7.85E3; { steel 20 } C:=406.111E0+0.944444E0*TC;LD:=45.2778E0+0.0611111E0*TC end; if J=5 then begin RO:=7.81E3; { steel 45 } C:=406.111E0+0.944444E0*TC;LD:=51.5556E0+0.022222E0*TC end; if J=6 then begin RO:=2.65E3; { alloy AM£5 } C:=903.557E0+2.522167E0*TC;LD:=115.99E0+0.300493E0*TC end; A:=LD/(C*RO)

END; {proc TPHYS}

{###################################################################} {$F+}

FUNCTION FIV(K:integer;X:extended):extended; var X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8:extended; BEGIN { func FIV }

if K=1 then { for calculation of volume integral } begin if X<1.0e-6 then begin

if GAMMA<1.0E-6 then FIV:=1.0 else FIV:=0.0 end else begin X1:=LN(X);FIV:=EXP(GAMMA*X1) end;X1:=0.0 end; if K=2 then

begin { for calculation of enthalpy at temperature x } XYZPROP(X,Kprod,X2,X3,X4,X5,X6,X7);

{XYZPROP(T:extended;Koef:ed;var R,CE,IP,L,W,DW:extended);} FIV:=X4;

end;

END; { func FIV } {$F-}

{#####################################################################} FUNCTION FINT(X:extended):extended;

var X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7:extended; BEGIN { func FINT }

XYZPROP(X,Kprod,X2,X3,X4,X5,X6,X7);

{XYZPROP(T:extended;Koef:ed;var R,CE,IP,L,W,DW:extended);} FINT:=X4-A8; {A8 -- external !! }

END; { func FINT }

{#####################################################################} FUNCTION FSI(X:extended):extended;

80 var X1,X2:extended;

BEGIN { func FSI } INTPOL(NX+1,IT,X,X1); X2:=X1+1.30E0;

FSI:=X2; END; { func FSI }

{####################################################################} PROCEDURE TCBI(M:integer; TAU,TS:extended;var TC,ALF:extended);

label 1,2,3,4; var VC,RE,Pr,NUl,NUt,Nu,T,A,B,S1,S2,S3,S4,S5, CW,RW,LW,MW,ALFc,ALFr:extended;

BEGIN { proc TCBI } CASE M OF

1: begin TC:=Tk; VC:=Vref; {flow of Air}

S1:=0.0244+0.8*1.E-4*TC;S2:=13.45+(0.0885+0.00013*TC)*TC; S3:=(1.E2/101.325)*S2*1.0E-6;RE:=(VC*3.1415926E0*R)/S3; PR:=0.7E0; S2:=sqrt(RE);S3:=(1/3)*LN(Pr);S4:=exp(S3);NUl:=0.664E0*S2*S4; S2:=Ln(RE);S3:=exp(0.8E0*S2);S5:=0.037E0*S3*Pr; S3:=exp((-0.1E0)*S2);S2:=S4*S4-1.0E0;S4:=1.0E0+(2.443E0*S2*S3); NUt:=S5/S4;S2:=NUl*NUl+NUt*NUt;Nu:=2.0E0+sqrt(S2); ALFc:=NU*S1/(3.1415926E0*R);S1:=(TS+273.15E0)/1.0E2;S2:=S1*S1*S1*S1; S1:=(TC+273.15E0)/1.0E2;S3:=S1*S1*S1*S1; S1:=TS-TC;

ALFr:=5.67051E0*(S2-S3)/S1; ALF:=ALFc+ALFr end; 2: begin TC:=Tk; VC:=Vref; {flow of Air}

S1:=0.0244+0.8*1.E-4*TC;S2:=13.45+(0.0885+0.00013*TC)*TC; S3:=(1.E2/101.325)*S2*1.0E-6;RE:=(VC*3.1415926E0*R)/S3; PR:=0.7E0; S2:=sqrt(RE);S3:=(1/3)*LN(Pr);S4:=exp(S3);NUl:=0.664E0*S2*S4; S2:=Ln(RE);S3:=exp(0.8E0*S2);S5:=0.037E0*S3*Pr; S3:=exp((-0.1E0)*S2);S2:=S4*S4-1.0E0;S4:=1.0E0+(2.443E0*S2*S3); NUt:=S5/S4;S2:=NUl*NUl+NUt*NUt;Nu:=2.0E0+sqrt(S2); ALFc:=NU*S1/(3.1415926E0*R);S1:=(TS+273.15E0)/1.0E2;S2:=S1*S1*S1*S1; S1:=(TC+273.15E0)/1.0E2;S3:=S1*S1*S1*S1; S1:=TS-TC; ALFr:=5.67051E0*(S2-S3)/S1; ALF:=ALFc+ALFr; S1:=3.7E-4+0.5E0*5.452E-1;

S2:={(1/6.4E0)+}(1/ALF); ALF:=1/(S1+S2) end; 3: begin TC:=Tk; VC:=Vref; {flow of H2O}

S1:=2.7315E2+TC;TPHYS(2,TC,CW,RW,LW,A);S2:=1.8E0*S1;S3:=1.0E0/S2; MW:=((1.30234E10*S3-1.9653E7)*S3-2.73173E4)*S3+4.42266E1;

S4:=MW*1.0E-4/RW; PR:=S4/A; RE:=VC*3.1425926E0*R/S4;

S2:=sqrt(RE);S3:=(1/3)*LN(Pr);S4:=exp(S3);NUl:=0.664E0*S2*S4; S2:=Ln(RE);S3:=exp(0.8E0*S2);S5:=0.037E0*S3*Pr;

S3:=exp((-0.1E0)*S2);S2:=S4*S4-1.0E0;S4:=1.0E0+(2.443E0*S2*S3); NUt:=S5/S4;S2:=NUl*NUl+NUt*NUt;Nu:=2.0E0+sqrt(S2);

ALF:=NU*LW/(3.1415926E0*R) end;

4: begin TC:=Tk; VC:=Vref; A:=0.1E0;B:=0.1E0; {flow of Air} S1:=0.0244+0.8*1.E-4*TC;S2:=13.45+(0.0885+0.00013*TC)*TC; S3:=(1.E2/101.325)*S2*1.0E-6;RE:=(VC*(A+B))/S3; PR:=0.7E0; S2:=sqrt(RE);S3:=(1/3)*LN(Pr);S4:=exp(S3);NUl:=0.664E0*S2*S4; S2:=Ln(RE);S3:=exp(0.8E0*S2);S5:=0.037E0*S3*Pr; S3:=exp((-0.1E0)*S2);S2:=S4*S4-1.0E0;S4:=1.0E0+(2.443E0*S2*S3); NUt:=S5/S4;S2:=NUl*NUl+NUt*NUt;Nu:=2.0E0+sqrt(S2); ALFc:=NU*S1/(A+B); S1:=(TS+273.15E0)/1.0E2;S2:=S1*S1*S1*S1; S1:=(TC+273.15E0)/1.0E2;S3:=S1*S1*S1*S1; S1:=TS-TC; ALFr:=5.67051E0*(S2-S3)/S1; ALF:=ALFc+ALFr; S1:=7.5675675E-2;{Lamda of PE}

S2:=1.0E-3{thicknet PE};S3:=S2/S1;S1:= (1/ALF)+S3; ALF:=1/S1 end; END;

END; {proc TCBI}

{###################################################################} PROCEDURE STEP(TAU:extended;N:integer;D:extended;var T:arr);

81 var I,J,L,K:integer; ALFA,L1,L2,AS,TC,Y,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6, X1,X2,X3,X4,X5,X6,Z1,Z2,Z3,Z4,Z5,Z6:extended; A,B,C,F,P,M,E:MATR;XD:MASS; Z:array[1..6] of extended;ML,MA:arr; BEGIN { proc STEP }

Y:=0.5;X1:=R/N;

for J:=1 to (N+1) do begin XD[J]:=X1;XD[J+N+1]:=X1*(J-1) end; for L:=1 to (3*N+3) do

begin

X1:=273.15E0+T[L];

XYZPROP(X1,Kprod,X2,X3,X4,L1,X5,X6); AS:=X3*X2;

{XYZPROP(T:extended;KOEF:ed; var R,CE,IP,L,W,DW:extended);} ML[L]:=L1;MA[L]:=AS end; TCBI(Nexp,TAU,T[2*N+2],TC,ALFA); for i:=2 to N do BEGIN L1:=0.;L2:=0.;AS:=0.;J:=I+N+1;K:=I+2*N+2; Z[1]:=ML[I];Z[2]:=ML[J];Z[3]:=ML[K]; Z[4]:=ML[I-1];Z[5]:=ML[J-1];Z[6]:=ML[K-1]; for L:=1 to 6 do

begin Y2:=Z[L]; L1:=L1+Y2 end; L1:=L1/6.0; Z[4]:=ML[I+1];Z[5]:=ML[J+1];Z[6]:=ML[K+1];

for L:=1 to 6 do

begin Y2:=Z[L]; L2:=L2+Y2 end; L2:=L2/6.0; Z[1]:=MA[I];Z[2]:=MA[J];Z[3]:=MA[I-1];Z[4]:=MA[J-1];

Z[5]:=MA[I+1];Z[6]:=MA[J+1];

for L:=1 to 6 do

begin Y2:=Z[L];AS:=AS+Y2 end; AS:=AS/6.0; X1:=XD[J]-(XD[I-1]/2.0);X2:=XD[J]+(XD[I]/2.0); X3:=GAMMA*LN(X1);X4:=GAMMA*LN(X2);X5:=EXP(X3);X6:=EXP(X4); X3:=D*Y;X4:=(X6*X2-X5*X1)/(GAMMA+1.0);Y2:=L1*X5/XD[I-1]; Y3:=L2*X6/XD[I];B[I]:=(-1.0)*X3*Y2;C[I]:=(-1.0)*X3*Y3; A[I]:=AS*X4-B[I]-C[I]; X5:=(1.0-Y)*D;X1:=X5*Y2;X2:=X5*Y3;X3:=AS*X4-X1-X2; F[I]:=X3*T[I]+X2*T[I+1]+X1*T[I-1]; END; {X1:=2.0*XD[N]*ALFA/ML[2*N+2];X2:=A[N]+4.0E0*B[N]; X3:=(3.0E0+X1)*B[N]-C[N];M[N]:=X2/X3; E[N]:=(X1*B[N]*TC-F[N])/X3; for L:=2 to N do begin J:=N-L+2; X1:=A[J]+(C[J]*M[J]);X2:=F[J]-(C[J]*E[J]); M[J-1]:=(-1.0)*B[J]/X1;E[J-1]:=X2/X1 END; Y1:=A[2]*M[1]+B[2]+(4.0*C[2]*M[1])-(3.0*C[2]); Y2:=F[2]-(A[2]*E[1])-(4.0*C[2]*E[1]);P[1]:=Y2/Y1; FOR J:=1 to N do

begin P[J+1]:=M[J]*P[J]+E[J] END; } X1:=A[2]+4.0E0*C[2];X2:=3.0*C[2]-B[2]; X3:=(-1.0E0)*F[2];M[1]:=X1/X2;E[1]:=X3/X2; FOR L:=2 TO N do begin X2:=A[L]+B[L]*M[L-1];X3:=F[L]-B[L]*E[L-1]; M[L]:=(-1.0)*C[L]/X2;E[L]:=X3/X2 END; X2:=((4.0E0/3.0E0)+(A[N]/(3.0E0*B[N])));X3:=C[N]/(3.0E0*B[N]); X5:=(ML[N]+ML[N+1]+ML[2*N+1]+ML[2*N+2]+ML[3*N+2]+ML[3*N+3])/6.0E0; X4:=2.0E0*XD[N]*ALFA/(3.0E0*X5);X5:=1.0E0+X4-X3-M[N]*X2; X3:=X2*E[N]-(F[N]/(3.0E0*B[N]))+X4*TC;P[N+1]:=X3/X5; FOR J:=1 TO N DO begin L:=N+1-J; P[L]:=M[L]*P[L+1]+E[L] END;

FOR I:=1 to N+1 do begin T[I+N+1]:=P[I] END; END; { proc STEP }

82

{########################################################}

PROCEDURE GOITER(BH:extended;BK:extended;var TP:arr;var WS:extended); { BH,BK - inizial and finish time, h ;

TP - temperature,C: WS - heat flow, Wt/m2 } label 9,19,29,39,40,49;

var D,BP,X,X1,X2,YM,Y,Z,F,S,EPS,A,B:extended; I,J,K,L,NJ,N1,N2:integer;

M:longint;

UR,GM:matr;RT:arr; BEGIN { proc GOITER }

X1:=(((BK-BH)/1.E-1)*1.0E2)+1.0E-5;M:=trunc(X1); L:=NX;N2:=0;NJ:=0;N1:=5;EPS:=3.0E-3; A:=1.19;B:=0.023;Z:=TP[L+2];

if Z<(-1.0099){sua lai theo Tcr} then begin A:=1.19;B:=0.283 end; X:=(BK-BH)/M;D:=X*3.6E3;BP:=BH+X; 9: STEP(BP,L,D,TP); BP:=BP+X; for K:=1 to (L+1) do BEGIN J:=K+L+1;Z:=TP[J];GM[K]:=Z;S:=Z-TP[K]; RT[K]:=Z;RT[J]:=Z+S;UR[K]:=Z+S;RT[J+L+1]:=Z+(2*S) END; 19: NJ:=NJ+1;STEP(BP,L,D,RT); BP:=BP-X; for K:=1 to (L+1) do begin J:=K+2*L+2;I:=K+L+1;Z:=RT[I];TP[J]:=Z end; STEP(BP,L,D,TP); for K:=1 to (L+1) do BEGIN

Z:=GM[K]-TP[K+L+1];if K=1 then begin Y:=ABS(Z);F:=Z end; if K>1 then begin S:=ABS(Z);if S>Y then

begin Y:=S;F:=Z end;X1:=0. end; END;

if (Y>(3.0E2*EPS)) then begin X1:=0.5;NJ:=0;goto 40 end; if (((Y<EPS)or(NJ=6)) or ((Y<(5.E1*EPS))and(NJ>3))) then begin S:=TP[2*L+2];Z:=TP[L+2]; TCBI(Nexp,BP,S,X1,X2); WS:=X2*(S-X1);K:=N2 mod N1; if K=0 then begin WRITELN (FG,BP:10:6,NJ:6,F:10:6,X2:8:2,Z:8:2,S:8:2,X1:8:2,WS:8:2); I:=0 end;N2:=N2+1; WRITELN (BP:10:6,NJ:6,F:10:6,X2:8:2,Z:8:2,S:8:2,X1:8:2,WS:8:2); goto 29 end else

begin

Z:=0.;WRITELN (NJ:16,F:10:6);

for K:=1 to (L+1) do begin I:=K+L+1;Z:=TP[I]; TP[I]:=GM[K]+(Z-GM[K])*(A-B*NJ);Z:=TP[I];RT[K]:=Z; GM[K]:=Z;Z:=UR[K]+(RT[I]-UR[K])*(A-B*NJ);

RT[I]:=Z;UR[K]:=Z;TP[I+L+1]:=Z;

S:=RT[I]-RT[K];RT[I+L+1]:=RT[I]+S end; BP:=BP+X;goto 19 end;

29: IF (BP>(BK-X*0.001)) then goto 49;X1:=1.0E0; if ((NJ=1) and (Y<EPS)) then begin X1:=2.0E0;

if ((Z<(-0.95E0)) and (Z>(-1.015E0))) then X1:=1.2E0; if ((S<(-0.98E0)) and (S>(-1.013E0))) then X1:=1.2E0; goto 39 end;

if (NJ>4) then X1:=0.8E0;X2:=BP+X*X1;

if (X2>BK) then begin X2:=BK-BP;X1:=X2/X;goto 39 end; 39: X:=X*X1;

for J:=1 to (L+1) do begin K:=J+L+1;I:=K+L+1;Z:=TP[K]; TP[J]:=Z;S:=TP[I];F:=(S-Z)*X1;X2:=Z+F;TP[K]:=X2;GM[J]:=X2;

83

TP[I]:=X2+F;RT[J]:=X2;RT[K]:=X2+F;RT[I]:=X2+F+F end; X2:=BP+X;if (X2>BK) then X:=BK-BP;

BP:=BP+X;D:=X*3.6E3;NJ:=0;goto 9; 40: D:=D*X1;X:=X*X1;

for j:=1 to (L+1) do begin K:=J+L+1;I:=K+L+1; Z:=(TP[K]-TP[J])*X1;TP[K]:=TP[J]+Z;

S:=(TP[I]-TP[K])*X1;TP[I]:=TP[K]+S end;goto 9; 49: END; {proc GOITER}

{#######################################################################} {$F+}

FUNCTION FOX (I:integer;X:extended):extended; BEGIN { func FOX }

IF I=1 THEN FOX:=FSI(X); IF I=2 THEN FOX:=FINT(X); END; { func FOX } {$F-}

{#######################################################################} BEGIN { MAIN PROGRAM }

{thit bo loai 1} Kprod[1]:=0.997E3; Kprod[8]:=0E0; Kprod[2]:=1.74E0; Kprod[9]:=272.14E0; Kprod[3]:=1.551E3; Kprod[10]:=77.0E0; Kprod[4]:=(-1.551E0)*0.225E0;Kprod[11]:=0.7041E0; Kprod[5]:=0.143E0; Kprod[12]:=0.105E0; Kprod[6]:=3.0E-4; Kprod[13]:=37.0E-6; Kprod[7]:=0E0; Kprod[14]:=4.2182E3; Kprod[15]:=-3.308E0; Kprod[16]:=7.553E-2; ASSIGN(ATP,'RESTP.TXT'); ASSIGN(FG,'MANGO.TXT'); REWRITE(ATP); REWRITE(FG);

WRITE(' DON"T TOUCH : PROGRAMM IS WORKING '); WRITELN(FG,' INITIAL PARAMETRS FOR CALCULATING ');

NX:=100; Nexp:=1; { RESET(ATP); } R:=0.03E0;GAMMA:=1.6E0;Ti:=24.70E0; {MANGO.TXT}

Tk:=-40.0E0; Vref:=1.0E0; Tf:=-30.0E0; DR1:=0.017E0;DR2:=0.0180;

WRITELN(FG,' GAMMA = ',GAMMA:6:4,' Radiuc of object = ',R:6:4); WRITELN(FG,' Initial Temperature of object = ',Ti:4:2);

if (nexp=1) or (nexp=2) or (nexp=4) then

WRITELN(FG,' Type of medium refrigerant = Air ') else

WRITELN(FG,' Type of medium refrigerant = Water ');

WRITELN(FG,' T-Cold Store or IQF = ',Tk:4:2,' Volum of medium refrigerant = ',Vref:4:2);

WRITELN(FG,' Coordinate of control T_1 = ',DR1:6:4, ' Coordinate of control T_2 = ',DR2:6:4);

WRITELN(FG,'================================================================== ===========================');

TCBI(Nexp,0.01E0,0.1E0,A1,A2);

{TCBI(M:integer; TAU,TS:extended;var TC,ALF:extended);} {#####################################################} for I:=1 to (NX+1) do begin J:=I+NX+1;K:=J+NX+1;

T0[I]:=Ti;T0[J]:=T0[I]-0.2E0;T0[K]:=T0[J]-0.2E0 end; {!!!} for I:=1 to (3*NX+3) do begin WRITELN(ATP,T0[I]) end; CLOSE(ATP); }

{ for I:=0 to ((NX-1) DIV 4) do begin J:=I*4;

84 end;

writeln(FG,T0[NX+1]:50:2);}

{#######################################################################}

WRITELN(FG,' THERMAL PROPERTIES of BBEF '); {duy}

FOR I:=0 TO 83 DO BEGIN

A2:=-43.0E0+I*1.E0; A1:=A2+273.0E0; xyzprop(A1,Kprod,A3,A4,P1,P2,P3,P4); {########} {XYZPROP(T:extended;Koef:ed;var R,CE,IP,L,W,DW:extended);} WRITELN(FG,A1:10:2,A3:11:1,A4:10:2,P1:15:1,P2:10:3,P3:10:3); END; WRITELN(FG,'=========================================================='); {#######################################################################} WRITELN(FG,' RESULTS OF CALCULATION ');

for K:=0 to 901 do BEGIN { MAIN CIRCLE } DH:=0.1E0;

BP0:=K*DH;BPK:=BP0+DH; { 'BEEF.TXT'} GOITER(BP0,BPK,T0,Q1);

for J:=1 to (NX+1) do begin T1[J]:=T0[J+NX+1] end; A1:=T1[NX+1];TCBI(Nexp,BPK,A1,A2,A3); WRITELN(FG,' HEAT FLOW ');

WRITELN(FG,BPK:17:2,A2:10:2,A3:10:3,Q1:10:3); A2:=R/NX; for J:=1 to (NX+1) do begin I:=J+NX+1;A1:=T0[I];

A3:=T0[I+NX+1];T0[J]:=A1;T0[I]:=A3;T0[I+NX+1]:=2.0E0*A3-A1; IT[J]:=A2*(J-1);IT[J+NX+1]:=A1 end;

J:=3*NX+3; REWRITE(ATP);for I:=1 to J do begin WRITELN(ATP,T0[I]) end;CLOSE(ATP);

WRITELN(FG,' FIELD OF TEMPERATURE '); { for J:=0 to ((NX-1) DIV 4) do

Một phần của tài liệu Xây dựng mô hình dự đoán thời gian cấp đông hoặc làm lạnh một số loại thực phẩm (Trang 71)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(93 trang)