ebook Modelowanie warunków termicznych chłodniczego przewozu żywności Krzysztof Bieńczak

Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej

Rok wydania: 2009

W rozprawie przedstawiono czynniki kształtujące jakość żywności w ogniwie transportowym łańcucha żywnościowego. Z wykonanego przeglądu literatury wynika, iż na jakość żywności szybko i łatwo psującej się najbardziej wpływa temperatura. Według S. Estrada-Flores odstępstwa od optymalnej temperatury podczas transportu są miarą zagrożenia konsumenta. Analizując aktualny stan wiedzy stwierdzono, iż uzasadnione jest opracowanie narzędzi obliczeniowych umożliwiających wyznaczenie temperatury ładunku. Uznano, że wskazane jest wykonanie programów obliczeniowych umożliwiających wyznaczenie: – rozkładu temperatury w ładunku, – średniej temperatury ładunku. Przy tworzeniu programu do wyznaczenia rozkładu temperatury wykorzystano równanie przewodnictwa ciepła w stanie nieustalonym. W równaniu tym uwzględniono wewnętrzne źródła ciepła. Wymianę ciepła pomiędzy powietrzem cyrkulującym w nadwoziu a ładunkiem opisano równaniem energii. Wymienione równanie uzupełniono zależnościami wyrażającymi warunki brzegowe. Do rozwiązania opracowanego układu równań wykorzystano metodę elementów skończonych. Wykonany program obliczeniowy poddano walidacji metodą empiryczną. W tym celu zbudowano stanowisko modelowe składające się z nadwozia izotermicznego i samochodowego agregatu chłodniczego. Przygotowano układ pomiarowy oraz dobrano ładunek testowy. Ładunek ten stanowiła woda destylowana zamknięta w jednolitrowych kartonach do pakowania mleka. Przeprowadzone testy dla różnych sytuacji eksploatacyjnych potwierdziły dobrą zgodność wyników uzyskanych z programu obliczeniowego z wynikami otrzymanymi z eksperymentów fizycznych. Drugi z wymienionych programów zbudowano, bazując na równaniach bilansu cieplnego. Program ten przeszedł również pomyślnie procedury walidacyjne. Pierwszy z omówionych programów umożliwia uwzględnienie wpływu mostków ciepła w ścianach nadwozia izotermicznego na rozkład temperatury w ładunku. Dlatego opracowano procedury umożliwiające wykrywanie i ocenę mostków ciepła w elementach konstrukcyjnych nadwozia. Procedury te mają zastosowanie nie tylko do generacji danych wejściowych do obliczeń, ale również umożliwiają poprawę stanu nadwozia. W zakończeniu pracy wskazano kierunki dalszych badań, związanych z rozszerzeniem zakresu stosowalności opracowanych modeli.

Spis treści ebooka Modelowanie warunków termicznych chłodniczego przewozu żywności

SPIS TREŚCI
STRESZCZENIE 5
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ 6
WSTĘP 7

1. WYMAGANIA ZWIĄZANE Z TRANSPORTEM ŻYWNOŚCI 8

1.1. Czynniki kształtujące jakość żywności łatwo i szybko psującej się 8
1.1.1. Pojęcie jakości 8
1.1.2. Wpływ temperatury na stan cech jakościowych żywności 9
1.2. Transport jako ogniwo w obrocie żywnością 20
1.2.1. Struktura łańcucha chłodniczego oraz ogniwa transportowego 20
1.2.2. Bilans energii 22
1.2.3. Środki techniczne zapewniające utrzymanie zadanej temperatury podczas transportu 25

2. PRZEGLĄD SPOSOBÓW OPISU ZMIAN TEMPERATURY ŁADUNKU PODCZAS TRANSPORTU ORAZ STANU NADWOZIA ŚRODKA TRANSPORTU W TRAKCIE EKSPLOATACJI 31

2.1. Sposoby opisu zmian temperatury ładunku 31
2.2. Prace analizujące wpływ zmian stanu nadwozia chłodniczego na warunki przewozu żywności 35
2.3. Wnioski wynikające z analizy dotychczasowego stanu wiedzy 38

3. SFORMUŁOWANIE PODJĘTEJ PROBLEMATYKI BADAWCZEJ 39

4. MODELOWANIE ROZKŁADU TEMPERATURY W CHŁODZONYM ŁADUNKU 44

4.1. Modele opisane w literaturze 44
4.2. Propozycja autorskiego modelu obliczeniowego 45
4.3. Charakterystyka metody rozwiązania modelu obliczeniowego 48

5. SPRAWDZENIE OPRACOWANEGO PROGRAMU OBLICZENIOWEGO 51

5.1. Wybór techniki walidacji 51
5.2. Charakterystyka testowego nadwozia chłodniczego 53
5.3. Struktura układu pomiarowego 55
5.4. Wybór ładunku do testu 55
5.5. Metodyka pomiarów 58
5.6. Analiza wyników obliczeń i eksperymentów fizycznych 59
5.6.1. Walidacja założenia o dwuwymiarowym rozkładzie temperatury 59
5.6.2. Walidacja wykonanego programu obliczeniowego 60
5.7. Ocena zgodności wyników obliczeń z danymi eksperymentalnymi 72

6. MODEL DYSKRETNY CHŁODNICZEGO ŚRODKA TRANSPORTU 74

6.1. Struktura modelu 74
6.2. Porównanie autorskiego modelu obliczeniowego z modelami literaturowymi 78
6.3. Walidacja programu obliczeniowego 79
6.4. Przykłady wykorzystania programu obliczeniowego 82
6.5. Uwagi o wykonanym programie obliczeniowym 87

7. OCENA WPŁYWU ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH NADWOZIA I JEGO EKSPLOATACJI NA DOKŁADNOŚĆ MODELOWANIA 88

7.1. Wprowadzenie 88
7.2. Charakterystyka procedur 89
7.3. Efekty zastosowania wybranych procedur diagnostycznych 96

8. KIERUNKI DALSZYCH BADAŃ 102

9. PODSUMOWANIE 104

LITERATURA 106
SUMMARY 113