冲击式速冻设备上下送风速度对虾仁冻结过程的影响

来源：农业工程学报杂志2020年第6期北京时间：

作者：谢晶,舒志涛,杨大章,陈聪,

摘要：随着人们对速冻食品品质的要求不断提高，商家对食品速冻技术的要求也在不断提高，冲击式速冻技术作为目前先进的速冻技术之一成为研究热点。但由于其高速射流冲击导致的内部换热区流场的不均匀会造成设备换热效率差，能效比低等问题。为找到使得设备换热区流场最优的送风速度，该文以明虾虾仁为研究对象，利用数值模拟结合试验验证的方法研究了冲击式速冻设备中上下送风速度对虾仁冻结过程的影响，分为上下两侧风速保持一致且同时改变；上侧送风速度为15 m/s、下侧为0~15 m/s；以及下侧送风速度为15 m/s、上侧为0~15 m/s 3个试验组进行研究。研究结果为：当冲击式速冻设备两侧送风速度保持一致时，随着风速的增大，虾仁冻结时长缩短但减小幅度也会不断减小；当上下两侧送风速度大小相差悬殊时，两股冲击射流相对冲击会在低速侧形成促进虾仁表面流场流动的涡流，提高换热效率，减小虾仁冻结时长；当上下两侧送风速度大小相差不大时，两股冲击射流相对冲击会在虾仁表面形成流速较低的射流“真空区”，降低虾仁换热效率，增大虾仁冻结时长；在试验的两侧送风速度范围内，当上侧送风速度为15 m/s，下侧送风速度为2 m/s时，虾仁对流换热强度最大，冻结时长最短。

关键词：冷冻, 数值模拟, 冻结食品, 冲击式速冻技术, 送风速度