Fluididynamiikka ja lämmönsiirto kylmän veden sulattamisessa

kylmän veden sulattaminen juoksevalla vedellä on suosituinta silloin, kun pakastetun ruoan pitää sulaa lyhyessä ajassa. Vaikka kylmä vesi sulaminen on jo pitkään käytetty yleisesti elintarvikkeiden jalostus, catering, sekä kotitalouksien ruoanlaitto, useimmat käyttäjät eivät täysin ymmärrä sulamisen mekanismeja ja käyttäytymistä, mikä johtaa huonoon ajanhallinta, liiallinen kulutus vettä, ja tarpeeton jäteveden vastuuvapauden. Tässä tutkimuksessa tehtiin numeerinen mallinnus ja kokeellinen validointi, jossa tutkittiin kylmän veden sulamisen tärkeää nestedynamiikkaa ja lämmönsiirtoa. Computational fluid dynamics (CFD) mallinnus käytettiin analysoimaan veden virtausta ja konvektiivinen lämmönsiirto elintarvikkeiden pinnalla. Ravintorungon sisällä lämmönsiirto johtumalla liikkuvalla faasimuutosliitännällä määritettiin finite difference (FD) – menetelmällä. Parametrinen tutkimus paljasti vedenottamon virtausnopeuden ja lämpötilan vaikutukset sulamisprosessin suorituskykyyn. Havaittiin, että veden virtausnopeus saattoi olla paljon pienempi kuin mitä yleisesti käytettiin lähes saman sulatustehon saamiseksi. Lopuksi suositeltiin asianmukaista laitteiden suunnittelua, valvontaa ja käyttöä suuren sulamisnopeuden ja veden tehokkaan käytön saavuttamiseksi.