مقايسه و پيش بيني تغييرات دماي همبرگر در طي فرآيند انجماد با استفاده از دو روش مختلف مدل سازي عددي

همبرگر يكي از پر مصرف ترين محصولات گوشتي در سراسر جهان است. ماندگاري اين محصول نسبتاً كوتاه است و بنابراين معمولاً از فرايند انجماد براي كاهش فعاليت آبي و جلوگيري از تكثير ميكروارگانيسم استفاده مي شود. پيش بيني دقيق دما در هنگام انجماد در طراحي روشهاي سرمايش، بهينه سازي و جلوگيري از افت كيفيت محصول مهم مي باشد. مدل هاي پيش بيني زمان انجماد از معادلات تحليلي نسبتاً ساده (مبتني بر تعدادي مفروضات) گرفته تا روش هاي حل عددي متنوعي كه به زمان محاسبات زيادي و كامپيوتر پيچيده نياز دارند، متغير است. در اين تحقيق، نخست خصوصيات حرارتي همبرگر، از جمله كسر يخ، هدايت حرارتي و گرماي ويژه با مدل هاي رياضي تعيين شدند و سپس فرايند انجماد همبرگر با دو روش عددي مختلف (تفاضل محدود و اجزاء محدود) بررسي شد. نتايج حاصل با داده هاي تجربي مقايسه و مشخص گرديد كه اگرچه هر دو مدل مي توانند به طور منطقي درجه حرارت همبرگر را هنگام انجماد پيش بيني كنند، اما مدل اجزاء محدود از توانايي بيشتري در پيش بيني دما نسبت به مدل تفاضل محدود برخوردار است. اين مطالعه نشان داد كه استفاده از بسته هاي CFD مانند نرم افزار COMSOL مي تواند به عنوان گزينه مناسبي براي تخمين زمان انجماد فرآورده هاي گوشتي در نظر گرفته شود.