Generación de hielo y la transferencia de calor y masa fenómenos de introducción de agua a un baño de agua fría de salmuera

Xiao Yun; Giuseppe L. Quarini

doi:10.3791/55014

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Artículo de método

Generación de hielo y la transferencia de calor y masa fenómenos de introducción de agua a un baño de agua fría de salmuera

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DOI:

10.3791/55014

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13 de marzo de 2017

Xiao Yun¹ , Giuseppe L. Quarini¹

¹Department of Mechanical Engineering, University of Bristol

En este artículo

Resumen

A continuación, se presenta un protocolo para demostrar la generación de hielo cuando el agua se introduce en un baño de agua fría de salmuera, como refrigerante secundario, en un rango de temperaturas muy por debajo del punto de congelación del agua. Se puede usar como una forma alternativa de producir hielo para la industria.

Resumen

Se demuestra un método para el estudio de la calor y transferencia de masa y de los fenómenos de congelación en un entorno de salmuera subenfriado. Nuestro experimento mostró que, en las condiciones adecuadas, el hielo se puede producir cuando el agua se introduce en un baño de salmuera fría. Para hacer que forma el hielo, además de tener la mezcla de salmuera y agua, la tasa de transferencia de calor debe pasar por alto que el de la transferencia de masa. Cuando se introduce agua en forma de pequeñas gotas a la superficie de la salmuera, el modo de transferencia de calor y masa es por difusión. La flotabilidad se detiene el agua se mezcle con la salmuera por debajo, pero a medida que el hielo se espesa, se ralentiza la velocidad de transferencia de calor, hacer hielo más difíciles de cultivar como resultado. Cuando se introduce agua en el interior de la salmuera en forma de un flujo, una serie de factores se encuentran para influir en la cantidad de hielo puede formar. la temperatura y la concentración de salmuera, que son las fuerzas impulsoras de la transferencia de calor y masa, respectivamente, pueden afectar a la ratificación de conversión de agua-hieloo; más bajas temperaturas del baño y las concentraciones de salmuera animan más hielo a la forma. La reología de flujo, que puede afectar directamente tanto el calor y coeficientes de transferencia de masa, es también un factor clave. Además, la reología de flujo cambia el área de contacto de la corriente con el fluido a granel.

Introducción

Lechadas de hielo se utilizan ampliamente en la industria, y una aplicación particularmente exitosa es la tecnología de rascado de hielo ^{^1,} ^2. En comparación con la espuma convencional y cerdo sólido, el cerdo de hielo puede viajar a través de topologías complejas a larga distancia, debido al efecto de lubricación de la fase líquida y la elevación de su punto de congelación como algunos de los cristales de hielo se derriten ^{^3,} ^{^4,} ⁵ . Incluso si el cerdo se queda atascado, uno puede simplemente esperar a que las....