شبیه سازی و مدل سازی دو بعدی فرآیند حرارت دهی اهمیک در یک سیستم غذایی دو فازی

در این تحقیق به منظور بررسی اثر فاکتورهای بحرانی موثر بر فرآیند اهمیک، انتقال همزمان حرارت و الکتریسیته در یک سیستم غذایی دو فازی جامد-مایع مدل سازی شد. در این مدلسازی با در نظر گرفتن مدل سیال ساکن دی آلویس و فرایر، یک شبیه سازی دو بعدی به منظور بررسی اثر اندازه ذرات بر نرخ حرارت دهی فازها با استفاده از نرم افزار تجاریCOMSOL انجام گرفت. از یک ذره جامد با هدایت الکتریکی کمتر نسبت به مایع اطراف خود استفاده شد تا بتوان ویژگی های حرراتدهی اهمیک مخلوط جامد- مایع را در دو سطح مقطع متفاوت ذره بررسی نمود. فاز پراکنده شامل یک ذره سیب زمینی استوانه‏ای شکل با دو اندازه مختلف و سیال مورد نظر شامل محلول 5 درصد کربوکسی متیل سلولز (CMC) در 5/0 درصد کلرید سدیم بود. نتایج نشان داد سازگاری تقریبی خوبی بین نتایج حاصل از مدل شبیه سازی شده و نتایج آزمایشگاهی وجود داشته است. با افزایش اندازه ذرات نرخ حرارتدهی کاهش می‏یابد که با پدیدهWorst-Case که به عنوان یک حالت غیرایده‏آل در شبیه سازی دوبعدی در تحقیق حاضر بکار برده شد؛ همخوانی داشت. سردترین نقطه ذره در مرکز ذره قرار داشت و با گذشت زمان همچنان سردترین نقطه باقی ‏ماند و با فاصله گرفتن از مرکز ذره دما افزایش یافت. در مجموع می‏توان نتیجه گرفت که در فرآیند حرارتدهی اهمیک نفوذ حرارت و الکتریسیته در سرتاسر محصول سریعتر از روش های مرسوم حرارتدهی بوده و در هر دو فاز مایع و جامد بطور یکسان و تقریبا با سرعت برابر صورت میگیرد.