چکیده مقاله
فرآیند حرارتی ماست هم زده در مبدل های حرارتی صفحه ای PHE گامی حیاتی برای اطمینان از ایمنی میکروبی و حفظ بافت و ویژگی های حسی مطلوب محصول است با این حال، رفتار غیر نیوتونی و برش نازک shear thinning ماست چالش های قابل توجهی را در پیش بینی انتقال حرارت و عملکرد جریان ایجاد می کند در این پژوهش، یک مدل دینامیک سیالات محاسباتی CFD توسعه داده شد تا رفتار حرارتی هیدرولیکی ماست هم زده در یک مبدل حرارتی صفحه ای تجاری را تحت شرایط عملیاتی مختلف بررسی کند رئولوژی ماست به صورت تجربی تعیین و با مدل قانون توانی Power law برازش شده، سپس در شبیه سازی عددی به کار گرفته شد مدل به طور موفقیت آمیزی پروفیل های سرعت، توزیع های دما و افت فشار را پیش بینی کرد و با اندازه گیری های آزمایشگاهی در مقیاس پایلوت با انحراف کمتر از ۸ درصد اعتبارسنجی شد نتایج نشان داد که عدد ناسلت Nusselt ماست تقریبا ۲۵ درصد کمتر از سیالات نیوتونی در همان عدد رینولدز است که بیانگر کاهش بازده انتقال حرارت جابجایی می باشد در مقابل رفتار برش نازک سبب کاهش افت فشار در نرخ های جریان بالاتر شد که نشان دهنده صرفه جویی بالقوه در انرژی پمپاژ است تحلیل توزیع برش نیز نواحی با برش بالا در نزدیکی دیواره های موج دار صفحات را نشان داد که گرچه ممکن است انتقال حرارت را بهبود دهد اما خطر آسیب به ریزساختار ماست و بروز آب اندازی Syneresis را به همراه دارد این یافته ها ارزش استفاده از CFD را به عنوان ابزاری برای بهینه سازی فرآیند تولید ماست هم زده در مبدل های حرارتی صفحه ای نشان می دهد و بینش دقیقی در خصوص تعادل میان عملکرد حرارتی، بازده انرژی و کیفیت محصول فراهم می کند این مطالعه پایه ای برای تحقیقات آتی در زمینه پویایی رسوب گذاری، شرایط گذرای فرآیند و مدل سازی پیشرفته رئولوژیکی فراهم می سازد و از توسعه راهبردهای کارآمدتر و پایدارتر در فرآوری لبنیات پشتیبانی می کند
کلیدواژه‌ها
نویسندگان
نوید جلیلی
دانشجوی دکتری گروه مهندسی شیمی دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران
شیوه ارجاع
�لیلی، نوید،1404،شبیه سازی عددی فرآیند ماست همزده در مبدل های حرارتی صفحه ای،هفتمین کنفرانس ملی مهندسی مواد، مهندسی شیمی و ایمنی صنعتی،اسفراین
ارائه‌شده در
مجموعه مقالات هفتمین کنفرانس ملی مهندسی مواد، مهندسی شیمی و ایمنی صنعتی19 آبان 1404 · اسفراین