Generazione di ghiaccio e il calore e Trasferimento di Massa fenomeni di acqua L'introduzione di un bagno freddo di salamoia

Summary

Qui, presentiamo un protocollo per dimostrare la generazione di ghiaccio quando l'acqua viene introdotta in un bagno freddo di salamoia, come refrigerante secondario, ad una gamma di temperature ben al di sotto del punto di congelamento dell'acqua. Può essere usato come un modo alternativo di produzione di ghiaccio per l'industria.

Abstract

Abbiamo dimostrato un metodo per lo studio del trasferimento di calore e di massa e dei fenomeni di congelamento in un ambiente salamoia sottoraffreddato. Il nostro esperimento ha dimostrato che, in condizioni appropriate, il ghiaccio può essere prodotto quando l'acqua viene introdotta in un bagno di salamoia fredda. Per rendere forma ghiaccio, oltre ad avere la miscela salina e acqua, la velocità di trasferimento di calore deve escludere che di trasferimento di massa. Quando l'acqua viene introdotto in forma di minuscole goccioline sulla superficie salamoia, la modalità di trasferimento di calore e di massa è per diffusione. La spinta idrostatica ferma acqua dalla miscelazione con salamoia sotto, ma come il ghiaccio si ispessisce, rallenta la velocità di trasferimento di calore, rendendo il ghiaccio più difficile da aumentare a seguito. Quando l'acqua viene introdotta all'interno della salamoia nella forma di un flusso, un certo numero di fattori sono evidenziata un'influenza quanto ghiaccio possono formare. la temperatura e la concentrazione Brine, che sono le forze motrici di calore e di massa, rispettivamente, possono influenzare la conversione rati acqua-ghiaccioo; temperature più basse del bagno e le concentrazioni di salamoia incoraggiano più ghiaccio per formare. La reologia flusso, che può influenzare direttamente sia il calore e coefficienti di trasferimento di massa, è anche un fattore chiave. Inoltre, la reologia flusso cambia l'area di contatto del flusso con il fluido bulk.

Introduction

Fanghi di ghiaccio sono ampiamente utilizzati nell'industria, ed una applicazione particolare successo è la tecnologia di ghiaccio pigging ^{1, 2.} Rispetto alla schiuma convenzionale e maiale solido, il maiale ghiaccio può viaggiare attraverso topologie complesse su una lunga distanza a causa dell'effetto di lubrificazione della fase liquida e l'elevazione del suo punto di congelamento alcuni dei ghiaccio cristalli sciolgono ^{3, 4, 5} . Anche se il maiale si blocca, si può semplicemente attendere che i ....

Protocol

Attenzione: Ci sono due sostanze chimiche velenose, metanolo e glicole etilenico, utilizzati in questi esperimenti. Il metanolo può essere metabolizzato nel corpo umano per generare formaldeide e quindi ad acido formico o sale formiato. Queste sostanze sono tossici per il sistema nervoso centrale e possono anche causare la morte. glicole etilenico può essere ossidato ad acido glicolico, che possono poi trasformarsi in acido ossalico. Ciò può causare insufficienza renale e morte. Non bere queste sostanze chimiche. Consultare immediatamente un medico se si verifica un incidente.

1. Il sistema di raffreddamento

NOT....

Results

Figura 1 confronta gli effetti dell'acqua introdotta sulla superficie della salamoia di acqua iniettata attraverso la salamoia. Nello scenario "calotta", il ghiaccio formatosi è solida perché l'acqua non mescolare molto con il fluido bulk. La differenza di temperatura e di densità tra i due fluidi genera forza di galleggiamento sull'acqua e impedisce loro di miscelazione. Entrambi i fluidi sono statici (cioè, il trasferimento di calore è molto maggiore di quella.......

Discussion

Il processo di generazione di ghiaccio con salamoia come refrigerante secondario comporta la combinazione di calore e di massa. Se il trasferimento di calore è maggiore, allora forme di ghiaccio prima che l'acqua ha la possibilità di mescolare con il fluido bulk. È stato osservato che, quando c'è un movimento relativo tra l'acqua immessa e la salamoia bulk quiescente (cioè, acqua iniettando all'interno salamoia), il flusso aiuta il trasferimento di calore e incoraggia ghiaccio per formare rapida.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
DMA 4500 M	Anton Paar	81546022	Densimetro
GELATO Chef 2200	magimix	0036500504R13	Gelatiera
280D	FREEZE MASTER	241-1441	Pipe-Freezer
M17.5X2	BLUE ICE MACHINES	GK924	Slushy Puppy Machine
HH68K	OMEGA	140045	Termometro
OHAUS	TS4KW	1324	Scala
ZFC321WA/BNI225	ZANUSSI	920672574-00	Congelatore
EIS Riscaldatore Matrice	Vauxhall		214720041 Scambiatore di calore
2500LPH	JBA	AP-2500	Pompa
Siringa in vetro	FORTUNA Optima		100 mL
OAT refrigerante concentrato	wilko	P30409014	Glicole etilenico
sale sottovuoto essiccato puro	INEOS Enterprise	1433324	NaCl sale
alcool metilato	Barrettine	1170	metanolo