SUT_blog - blog

Wykład popularnonaukowy dla mieszkańców Katowic w ramach Kato Science Corner x Metrolab GZM.

Przygotowanie próbki spożywczej (a) umiejscowienie na półce światłowodowych czujników temperatury, (b) ułożenie na półce jednocentymetrowych plastrów ziemniaka ze światłowodowymi czujnikami temperatury oraz (c) umieszczenie w komorze trzech tacek z produktami

Dla prototypowej komory przeprowadzono eksperymenty uwzględniając cztery różne konfiguracje pracy magnetronu (tylko od góry, tylko od dołu, obie oraz obie z mieszadłem MW). Poniższe rysunki przedstawiają profile temperaturowe dla każdej analizowanej konfiguracji oraz zdjęcia próbek żywności po procesie.

Komora wykonana jest ze stali nierdzewnej, a wewnątrz umieszczono pięć teflonowych półek, wspartych po obu stronach komory na ramkach (patrz rys. poniżej), na których można układać produkty spożywcze. Położenie półek względem komory referencyjnej pozostało niezmienione. Na tylnej ścianie komory znajdują się okna MW, przez które mikrofale przedostają się do komory z produktami spożywczymi oraz mieszalnik MW zapewniający równomierność pola MW.

W środę 6 września nasza doktorantka Edyta Piechnik miała przyjemność zaprezentować referat „Numerical Analysis of Food Freezing and Airflow Distribution in a Home-Scale Freeze Dryer” na 14th International Conference on Computational Heat and Mass Transfer (ICCHMT 2023) które odbyło się w Düsseldorfie w Niemczech. Organizatorem konferencji był Düsseldorf University of Applied Sciences.

Projekt FrostWave na ICR2023 Refrigeration Congress organizowanym przez IIFIIR - Międzynarodowy Instytut Chłodnictwa!❄

Przedstawiciele projektu wzięli udział w Kongresie Chłodnictwa ICR2023, gdzie nasza doktorantka Edyta Piechnik wygłosiła prezentację pt. „Prototype of domestic-scale freeze-dryer with natural working fluid-based refrigeration system and microwave heating system”. Omówiono działania eksperymentalne i numeryczne, które doprowadziły do powstania koncepcji prototypowego liofilizatora, który jest obecnie w budowie.

Z przyjemnością prezentujemy finalny koncept prototypowego liofilizatora wyposażonego w mikrofalowy system grzewczy i układ chłodniczy bazujący na naturalnym czynniku chłodniczym. Kilkumiesięczne analizy numeryczne rozkładu mikrofal, wytrzymałościowe oraz przepływu powietrza a także działania eksperymentalne na nowym układzie chłodniczym doprowadziły zespół FrostWave do poniższego designu komory. 

Kolejnym ważnym aspektem który został uwzględniony podczas projektowania prototypowego liofilizatora wyposażonego w mikrofale było zapewnienie równomiernego rozpływu powietrza nad każdą z półek wypełnionych produktami. W tym celu wykonano analizy przepływowe wykorzystując model CFD, który powstał w pierwszych etapach projektu. Rozważano kilka konfiguracji położenia wentylatorów oraz kierownic powietrza. Finalny design pozwolił na wyrównanie pól prędkości powietrza w taki sposób aby nad każdą z półek osiągnięta została prędkość > 1m/s.