Computational Fluid Dynamics CFD as an innovative tool for stimulating the smoke drying process and for modeling the construction elements of a smoke-drying chamber

• Autorzy: Mariusz S. Kubiak , Marek Jakubowski , Włodzimierz Dolata

Warianty tytułu

Computational Fluid Dynamics (CFD) innowacyjne narzędzie do symulowania procesu wędzenia oraz modelowania elementów konstrukcji komory wędzarniczo-parzelniczej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper elaborates upon the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) tools in the engineering practice as an integral part of progress of the chemical engineering of smoke-drying taking into consideration the technical progress and smoke-drying methods. The use of tools connected to CDF modeling allowed collecting crucial information concerning the performed process of smoke-drying for the assortment geometrically shaped similarly to a piece of oval ham. A single truck chamber was a base construction for solutions of the suggested modification of the powering elements (nozzles) as well as for the computer model geometry of the construction of an empty chamber and a full chamber itself. Discretization has been made in the ANSYS Mechanical APDL 12.1 software and on this basis a model of the suggested solution for construction of power nozzles as well as nozzles spreading the smoke substance inside the smoking chamber has been prepared. On the basis of simulating models and received feedback we can unequivocally say, that more advantageous conditions of spreading the smoke substance in the smoking chamber had been found. The tests performed in the real conditions with the use of modified power nozzles in comparison to the classical arrangement confirm dependences obtained during simulation.(original abstract)

Omówiono Computational Fluid Dynamics (CFD) w praktyce inżynierskiej jako integralną część postępu w całej inżynierii procesowej wędzenia z uwzględnieniem rozwoju technik i metod przeprowadzania obróbki wędzarniczej. Wykorzystanie narzędzi związanych z modelowaniem CFD pozwoliło na uzyskanie istotnych informacji dotyczących przeprowadzanego procesu wędzenia dla asortymentu o kształcie geometrycznym zbliżonym do szynki (myszka). Komora jednowózkowa stanowiła konstrukcję bazową dla rozwiązań proponowanej modyfikacji elementów zasilających (dysz), jak również geometrię modelu komputerowego samej konstrukcji komory pustej i z wsadem. Dyskretyzacja została wykonana w programie ANSYS Mechanical APDL 12.1 i na jej podstawie stworzono model o proponowanym rozwiązaniu konstrukcji dysz zasilających i rozprowadzających mieszaninę dymu wewnątrz komory wędzarniczej. Na podstawie modeli symulacyjnych i uzyskanych z nich wyników można jednoznacznie stwierdzić, że osiągnięto korzystniejsze warunki rozprowadzenia mieszaniny dymu w komorze wędzarniczej. Przeprowadzone w warunkach rzeczywistych badania z wykorzystaniem zmodyfikowanych dysz zasilających w porównaniu z klasycznym układem potwierdzają zależności uzyskane z symulacji.(abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Machinery and equipment; Meat industry; Meat

PL

Maszyny i urządzenia; Przemysł mięsny; Mięso

• Czasopismo: Inżynieria Rolnicza
• Rocznik: 18 (2014)
• Numer: nr 1 (149)
• Strony: 73--81

Twórcy

autor

Mariusz S. Kubiak

• Koszalin University of Technology

autor

Marek Jakubowski

• Koszalin University of Technology, Poland

autor

Włodzimierz Dolata

• Univesity of Life Sciences in Poznan

Bibliografia

• Ansys CFX 12.1 (2010). Dokumentacja programu.
• Ansys Mechanical 12.1 (2010). Dokumentacja programu.
• Bratzler, L.J.; Spooner, M.E.; Weatherspoon, J.B.; Maxey, J.A. (1969). Smoke flavor as related to phenol, carbonyl and acid content of bologna. Journal of Food Science, 34, 144-148.
• Jakubowski, M.; Kubiak, M.S. (2013). Analiza symulacyjna przepływu powietrza w komorze wędzarniczej o zmodyfikowanym rozmieszczeniu dysz zasilających. Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 52(3), 183-184.
• Kubiak, M.S. (2012). Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne stosowane w komorach wędzarniczoparzelniczych, Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego, 40, 83-86.
• Kubiak, M.S.; Jakubowski, M. (2010a). Model symulacyjny warunków przepływu w komorze wędzarniczej. Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego, 1, 55-57.
• Kubiak, M.S.; Jakubowski, M. (2010b). Trójwymiarowa analiza symulacyjna CFD rozkładu pola prędkości przepływu mieszaniny dwufazowej w komorze wędzarniczej, Nauka Przyroda Technologie, 4(5), 1-11.
• Kubiak, M.S.; Jakubowski, M. (2013). CFD simulations as a supporting tool of process and construction optimization in food industry production practice: the case study of a single truck smoking chamber. Italian Journal Food Science, 25(3), 251-254.
• PEK-MONT Sp. z o.o. (2010). Materiały wewnętrzne firmy (www.pekmont.pl).
• Sikorski, Z. E.; Kołakowski, E. (2010). Smoking, in Handbook of Meat Processing (Ed Toldrá F.), Chapter 12. Wiley-Blackwell, Oxford, UK, 231-245.
• Sikorski, Z.E. (2004). Traditional smoking. in. Encyclopedia of meat sciences, Jensen W.K., Devine, C.; Dikeman, K. (Eds.), (1265-1277). London: Elsevier.
• Šimko, P. (2009). Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Smoked Meats. Safety of Meat and Processed Meat Food Microbiology and Food Safety, (Ed Toldrá F.), (343-363). chapter 13. Springer Science, Business Media, LLC.
• Tóth, L.; Potthast, K. (1984). Chemical Aspects of the Smoking of Meat and Meat Products. Advances in Food Research, 29, 87-158.
• Wilms, M. (2000). The developing of modern smokehouses - Ecological and economical aspects. Fleischwirtschaft International, 4, 8-13.

Identyfikatory

DOI

http://dx.medra.org/10.14654/ir.2014.149.008