Nghiên cứu ứng dụng công nghệ làm lạnh chân không bảo quản bắp

LỜI CÁM ƠN

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Lý do chọn đề tài

1.2. Mục tiêu của đề tài

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.4.1. Ý nghĩa khoa học

1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Giới thiệu một số phương pháp bảo quản rau quả

2.2. Các vấn đề chung khi bảo quản rau quả

2.3. Tác dụng của việc bảo quản ở nhiệt độ thấp

2.4. Tác dụng của việc bảo quản khi tách nước

2.5. Các phương pháp bảo quản lạnh

2.6. Tình hình nghiên cứu làm lạnh chân không trong và ngoài nước

2.7. Tính cấp thiết của đề tài

2.8. Phương pháp nghiên cứu

3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ TÍNH TOÁN MÁY LẠNH CHÂN KHÔNG

3.1. Tính toán bơm chân không

3.2. Tính phụ tải lạnh

3.3. Tính toán chu trình lạnh 1 cấp dùng R22

3.4. Tính toán diện tích truyền nhiệt dàn lạnh

4. CHƯƠNG 4: VIẾT CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN MÁY LẠNH CHÂN KHÔNG BẰNG MATLAB

4.1. Sơ đồ khối tính toán bơm chân không

4.2. Sơ đồ khối tính phụ tải lạnh

4.3. Sơ đồ khối tính toán chu trình lạnh một cấp dùng R22

4.4. Sơ đồ khối tính toán diện tích truyền nhiệt dàn lạnh

4.5. Lập giao diện chương trình

4.5.1. Giao diện tính toán bơm chân không

4.5.2. Giao diện tính phụ tải lạnh

4.5.3. Giao diện tính toán chu trình lạnh một cấp dùng R22

4.5.4. Giao diện tính toán diện tích truyền nhiệt dàn lạnh

4.5.5. Giao diện chính của chương trình

5. CHƯƠNG 5: MÔ HÌNH MÁY LẠNH CHÂN KHÔNG

5.1. Kết quả tính toán từ chương trình Matlab

5.1.1. Kết quả tính toán bơm chân không

5.1.2. Kết quả tính phụ tải lạnh

5.1.3. Kết quả tính toán chu trình lạnh 1 cấp dùng R22

5.1.4. Kết quả tính toán diện tích truyền nhiệt dàn lạnh

5.2. Mô hình máy lạnh chân không

5.3. Kết quả thử nghiệm bắp trên mô hình máy lạnh chân không

6. MÔ PHỎNG NHIỆT ĐỘ BẮP THEO THỜI GIAN

6.1. Phương trình truyền nhiệt

6.2. Các điều kiện biên

6.3. Các phương trình liên quan đến áp suất khí và hơi trong buồng chân không

6.4. Sơ đồ khối tính toán

6.5. Chương trình mô phỏng nhiệt độ tâm trái bắp

6.6. So sánh kết quả từ mô phỏng và thực tế khảo sát

7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Phụ lục 1. Hàm làm tròn số thứ n sau dấu phẩy

Phụ lục 2. Hàm tra thông số vật lý của không khí khô

Phụ lục 3. Hàm tính toán thông số không khí ẩm

Phụ lục 4. Hàm tra thông số bão hòa của R22

Phụ lục 5. Hàm tra thông số hơi quá nhiệt của R22

Phụ lục 6. Hàm tính toán hệ số tỏa nhiệt đối lưu của không khí

Phụ lục 7. Hàm tính toán chu trình lạnh 1 cấp dùng gas R22

Phụ lục 8. Mã code giao diện tính toán bơm chân không

Phụ lục 9. Mã code giao diện tính toán phụ tải lạnh

Phụ lục 10. Mã code giao diện tính toán chu trình lạnh 1 cấp dùng R22

Phụ lục 11. Mã code giao diện tính toán diện tích truyền nhiệt dàn lạnh

Phụ lục 12. Mã code giao diện chính của chương trình

I. Công nghệ làm lạnh chân không

Công nghệ làm lạnh chân không là phương pháp làm lạnh sơ bộ với thời gian nhanh, khoảng 20-30 phút. Phương pháp này thực hiện trong điều kiện chân không, sử dụng dàn bay hơi của hệ thống lạnh để khử ẩm. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ này trong bảo quản bắp nhằm giữ nguyên chất lượng, màu sắc và hương vị của sản phẩm. Kỹ thuật nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán và thiết kế hệ thống.

1.1. Nguyên lý hoạt động

Công nghệ làm lạnh chân không hoạt động dựa trên nguyên lý giảm áp suất trong buồng chân không, làm bay hơi nước từ bề mặt sản phẩm. Quá trình này giúp giảm nhiệt độ nhanh chóng. Hệ thống làm lạnh bao gồm bơm chân không, dàn bay hơi và thiết bị đo lường. Kỹ thuật bảo quản này đảm bảo sản phẩm không bị thối rữa, giữ được độ tươi và chất lượng.

1.2. Ưu điểm và hạn chế

Công nghệ làm lạnh chân không có ưu điểm là thời gian làm lạnh nhanh, giữ nguyên chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, chi phí đầu tư và vận hành cao, đòi hỏi kỹ thuật nhiệt chuyên sâu. Nghiên cứu khoa học chỉ ra rằng phương pháp này phù hợp với các sản phẩm có hàm lượng nước cao như rau quả.

II. Bảo quản bắp bằng công nghệ làm lạnh chân không

Bảo quản bắp bằng công nghệ làm lạnh chân không là một trong những ứng dụng tiêu biểu của phương pháp này. Nghiên cứu ứng dụng đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm nhiệt độ tâm trái bắp nhanh chóng. Kỹ thuật nhiệt được sử dụng để tính toán và mô phỏng quá trình làm lạnh, đảm bảo độ chính xác cao.

2.1. Thí nghiệm và kết quả

Thí nghiệm đo nhiệt độ tâm trái bắp theo thời gian làm lạnh chân không cho thấy kết quả khả quan. Kỹ thuật bảo quản này giúp giảm nhiệt độ từ 30°C xuống 5°C trong vòng 20 phút. Nghiên cứu khoa học cũng chỉ ra rằng phương pháp này giúp kéo dài thời gian bảo quản bắp mà không làm giảm chất lượng.

2.2. Mô phỏng bằng Matlab

Chương trình mô phỏng nhiệt độ tâm trái bắp bằng Matlab sử dụng thuật toán sai phân hữu hạn. Kết quả mô phỏng khớp với thực nghiệm, chứng minh tính hiệu quả của công nghệ làm lạnh chân không. Ứng dụng công nghệ này trong thực tế giúp tối ưu hóa quy trình bảo quản.

III. Ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ làm lạnh chân không trong bảo quản nông sản mang lại nhiều lợi ích thực tiễn. Phương pháp này giúp tăng giá trị sản phẩm, phục vụ nhu cầu xuất khẩu. Kỹ thuật nhiệt và công nghệ bảo quản hiện đại đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng nông sản.

3.1. Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu cung cấp tài liệu thiết kế hệ thống làm lạnh chân không cho các loại rau quả khác nhau. Nghiên cứu khoa học này mở ra hướng ứng dụng mới trong bảo quản thực phẩm, đặc biệt là các sản phẩm có giá trị cao.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Công nghệ làm lạnh chân không giúp giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch, tăng thời gian bảo quản và chất lượng sản phẩm. Ứng dụng công nghệ này trong thực tế giúp nâng cao hiệu quả kinh tế, đặc biệt trong ngành nông nghiệp và xuất khẩu.

Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Nhiệt: Ứng Dụng Công Nghệ Làm Lạnh Chân Không Bảo Quản Bắp