English Title : Simulation of temperature distibution in steaming box by using hot-air with computational fluid dynamics method
Author : ธัชญ์นนท์ ผ่องศรี
Source : วิทยานิพนธ์. (2554) 73 หน้า
Abstract : ในกระบวนการผลิตไก่สุกนึ่งในระดับอุตสาหกรรมเครื่องมือที่ใช้โดยทั่วไปสำหรับกระบวนการผลิตคือตู้นึ่ง ซึ่งพบปัญหาหลักคือการกระจายอุณหภูมิภายในตู้นึ่งไม่สม่ำเสมอ อันเนื่องมาจากการออกแบบที่ไม่เหมาะสมของตู้นึ่งเอง งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปรากฎการณ์และกลไกการถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นภายในตู้นึ่ง งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสค์เพื่อศึกษาปรากฎการณ์และกลไกการถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นภายในตู้นึ่ง โดยมุ่งเน้นการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ด้วยเทคนิคพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ และใช้ลมร้อนเป็นของไหลทดสอบ โยขนาดของตู้นึ่งที่ศึกษามีความกว้าง 1.1 เมตร ยาว 1.5 เมตร สูง 1.8 เมตร และมีพัดลมอยู่บริเวณด้านบนของตู้ ภายในตู้มีท่อไอน้ำขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5.08 เซนติเมตร ซึ่งประกอบด้วยรูปล่อยไอน้ำจำนวน 70 รู แต่ละรูมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มิลลิเมตร จากนั้นจึงทำการจำลองเพื่อศึกษาผลของขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูปล่อยไอน้ำ (3 ถึง 7 มิลลิเมตร) และความเร็วของลมร้อน (50 ถึง 90 เมตร/วินาที) ที่มีต่อการกระจายอุณหภูมิในตู้นึ่ง จากผลการจำลองพบว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางรูปล่อยไอน้ำที่ 3 มิลลิเมตร และความเร็วของลมร้อนที่ 50 เมตร/วินาที ให้ลักษณะการกระจายอุณหภูมิที่ดีกว่าที่เงื่อนไขการจำลองอื่น ๆ นอกจากนี้เมื่อพิจารณาเปรียบเทียบรูปแบบของการวางท่อไอน้ำในตู้นึ่งแบบใหม่ 4 แบบ พบว่าการออกแบบท่อไอน้ำโดยเรียงท่อตลอดแนวความยาวของผนังและมีข้อต่อน้ำยที่สุด สามารถลดปัญหาความไม่สม่ำเสมอของอุณหภูมิภายในตู้นึ่งได้ดีที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับรูปแบบการว่างท่อไอน้ำอื่น ๆ ที่ทำการศึกษา
In an industrial-scale production of steamed chicken, a steaming box is normally used as a steaming equipment. Non-uniform distribution of temperature within a steaming box is a main problem found in large-scale production due to a poor design of the equipment. Thus, this research was aimed to study the phenomena and mechanisms of heat transfer during processing in a steaming box. The study was focused on development of a mathematical model through the use of computational fluid dynamics (CFD) method. In the simulations hot air was used as a test fluid material. The dimensions of the steaming box are the width of 1.1 m, depth of 1.5 m, and height of 1.8 m with a fan on top of the box . The diameter of a steam tube is 5.08 cm with a nozzle diameter of 5 mm and the number of nozzles of 70. The effects of nozzle diameter (3 to 7 mm) and inlet air velocity (50 to 90 m/s) on the uniformity of the temperature within the box were examined. The results showed that the diameter of the nozzle of 3 mm and the inlet velocity of 50 m/s provided more uniform temperature distribution than the other conditions. Four new design of the tube in the steaming box were also examined. The results illustrated that the design, which installed the tube along the length of the wall with a minimum joint provided the best temperature distribution results compared with the other tested designs.
Subject : การถ่ายโอนความร้อน. ความร้อน -- การถ่ายเท. พลศาสตร์ของไหลเชิงการคำนวณ. วิศวกรรมอาหาร. Heat -- Transmission. Computational fluid dynamics. Food engineering.
