Фрагмент набора формул и их оформления в тексте реферата и оформление ссылок на использованную литературу.

Основные принципы передачи тепла при нагреве пищевых продуктов. Нагрев продуктов при кулинарной обработке происходит за счет процессов теплообмена путем передачи тепла от более нагретого источника теплоты к менее нагретому продукту [1 -7]. При этом различают три основных способа передачи тепла:

- молекулярный теплообмен;

- конвективный теплообмен;

- лучистый (радиационный) теплообмен [9].

Молекулярный теплообмен или теплопроводность, как физическое явление представляет собой перенос тепла беспорядочно движущимися частицами внутри вещества при их столкновении друг с другом. В газах и жидкостях такими частицами являются молекулы и ионы, в кристаллических решетках твердых тел - атомы и электроны Основными характеристиками теплопроводности вещества являются:

l - коэффициент теплопроводности, представляющий собой количество тепла, переносимое через единицу поверхности в единицу времени при нагреве на 10, Вт/(м×К);

а - коэффициент температуропроводности, характеризующий скорость передачи тепла, м²/с.

Теплопроводность вещества зависит от его исходного состояния (начальная температура, влажность и т.д.), а также от особенностей структуры. Например, структура ряда пищевых продуктов характеризуется пористостью. В порах может находиться влага или пар, количество которых в процессе тепловой обработки может меняться. Это приведет к изменению теплофизических характеристик и, следовательно, самого процесса нагрева.

За количественную характеристику процесса переноса теплоты наиболее удобно принимать удельный тепловой поток q, оценивающий количество теплоты, проходящее через единицу площади продукта, Вт/м². Молекулярный теплообмен [7-9]описывается законом Фурье

= ,

где - изменение температуры в процессе теплообмена; - изменение координаты в направлении нормали к изотерме; - толщина продукта, в которой происходит передача тепла; - разница температур по толщине в процессе теплообмена.

Конвективный теплообмен представляет собой перенос тепла отдельными элементарными объемами сред (жидкостью, паром, газом и др.) на границе их раздела с другими средами или твердыми поверхностями.

Конвективный теплообмен описывается законом теплоотдачи Ньютона

,

где aк - коэффициент поверхностной теплоотдачи конвекцией; D t - разница температур между средами.

Коэффициент поверхностной теплоотдачи зависит от свойств граничных поверхностей контактирующих сред, а также от характера теплообмена [11, 17, 22-26].

,

где Nu – критерий Нуссельта, зависящий от определяющих критериев условий теплообмена; l – коэффициент теплопроводности конвективной среды; l – определяющий геометрический размер граничной поверхности конвективного теплообмена.

Конвективный теплообмен может быть свободным и вынужденным. Теплообмен, протекающий при свободном движении элементарных объемов сред под действием гравитационных сил, называется свободной конвекцией [2, 7-9]. Он характеризуется определяющими критериями Грасгофа Gr и Прантля Pr. Первый учитывает интенсивность конвективных потоков, возникающих в следствие разностей плотностей и температур конвективных сред, второй – их физические константы (коэффициенты температуропроводности и вязкости). При таком теплообмене более нагретые жидкие или газообразные слои поднимаются вверх, перенося тепло, а менее нагретые опускаются вниз.

Дата добавления: 2015-08-26