射频解冻数值模拟过程中不同方法所获初始电压值对样品温度的影响

作     者：李玉林 李锋 王易芬 焦阳 LI Yulin;LI Feng;WANG Yifen;JIAO Yang

作者机构：上海海洋大学食品学院国家淡水水产品加工技术研发分中心上海201306 上海海洋大学食品热加工工程技术研究中心上海201306 奥本大学生物系统工程系美国奥本368495417 南京工业大学南京210000 天顺农副产品有限公司江苏徐州221000 

出 版 物：《中国农业科技导报》 (Journal of Agricultural Science and Technology)

年 卷 期：2019年第21卷第4期

页      面：114-122页

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31801613 31571866) 中国博士后科学基金项目(2018M632299) 上海市科委浦江人才计划项目(16PJ1404100) 上海市科委地方院校能力建设项目(16050502200)资助 上海市青年东方人才计划项目(QD2016055) 

主　　题：射频加热 计算机模拟 肉类 电压 

摘      要：针对射频解冻有限元模拟过程中所需极板电压难以由实验获取的问题,以冷冻牛肉为例,采用3种不同方式间接获取的输入电压(固定电压、实际阳极电压和公式推导电压),运用有限元模拟方法对3种尺寸(小:160 mm×102 mm×60 mm;中:220 mm×140 mm×60 mm;大:285 mm×190 mm×60 mm)的冷冻牛肉进行射频解冻,对比了模拟和实验获得加热速率和温度分布中电压选择的有效性。计算机模拟结果与实验结果对照表明,射频解冻能够均匀快速解冻冷冻牛肉样品,但存在少部分边角过热效应。对比三种输入电压模拟与实际试验验证得到的升温曲线和表面温度分布,结果表明阳极电压值数值与实际电压值较为接近,约为7.2～8kV,而推导电压值最高,约为9.2～10.7 kV。选用推导电压值的70%～80%作为模拟值时,所获得的样品升温速率和终温最为接近实验结果。该研究结果可为精确模拟射频解冻过程的输入参数的获取提供参考。