Dynamic simulation of a plate pasteurizer unit: Mathematical modeling and experimental validation

پاستوریزاسیون مداوم یک پردازش حرارتی مواد غذایی مایع است که هدف نابودی میکروارگانیسم ها و آنزیم هایی است که ایمنی مواد غذایی و مدت زمان نگهداری محصول را به خطر می اندازند. یک مدل فیزیکی بر اساس معادلات حفاظت و حمل و نقل برای شبیه سازی عملکرد پویا واحد پاستوریزر بشقاب که شامل سه مبدل حرارتی صفحه (گرمایش، خنک سازی و بازسازی گرما) و یک لوله نگهداری غیر ایزوترمال است، مشتق می شود. مدل ریاضی شامل یک سیستم معادلات دیفرانسیل با شرایط مرزی و اولیه است که با استفاده از روش اختلاف محدود با استفاده عددی حل شده است. به منظور آزمون و اعتبار مدل، آن را به مطالعه رفتار پویا یک واحد مقیاس آزمایشگاهی برای عملیات راه اندازی و برای اختلالات در جریان جریان فرآیند (محصول، مایع حرارت و مایع خنک کننده) اعمال شد. درجه حرارت در دوازده موقعیت در طول واحد پردازش آزمایش شد. از طریق مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی شده، پیش بینی مدل ها با هماهنگی خوب با داده های تجربی تحت شرایط عملیاتی مختلف تایید شد. مدل توسعه یافته، یک واحد مجازی را فراهم می کند که برای آزمایش سیاست های عملیاتی و کنترل های پردازش مفید است.