A preliminary assessment of using the operating head with oval nozzles for impingement fluidization of vegetables

Czasopismo : Agricultural Engineering
Tytuł artykułu : A preliminary assessment of using the operating head with oval nozzles for impingement fluidization of vegetables

Autorzy :
Blicharz-Kania, A.
Department of Biological Fundamentals of Food and Feed Technology, University of Life Sciences in Lublin, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin, agata.kania@up.lublin.pl,
Andrejko, D.
Department of Biological Fundamentals of Food and Feed Technology, University of Life Sciences in Lublin, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin,
Ślaska-Grzywna, B.
Department of Biological Fundamentals of Food and Feed Technology, University of Life Sciences in Lublin, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin,
Starek, A.
Department of Biological Fundamentals of Food and Feed Technology, University of Life Sciences in Lublin, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin,
Szejgiec, P.
Department of Biological Fundamentals of Food and Feed Technology, University of Life Sciences in Lublin, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin,
Krzaczek, P.
Department of Power Industry and Vehicles, University of Life Sciences in Lublin,
Błaszkiewicz, Z.
Institute of Biosystems Engineering, Poznań University of Life Sciences, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań, zbigniewblaszkiewicz@up.poznan.pl,
Sztukowski, P.
Institute of Biosystems Engineering, Poznań University of Life Sciences, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań,
Combrzyński, M.
Department of Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin, maciej.combrzynski@up.lublin.pl,
Wójtowicz, A.
Department of Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin,
Klimek, M.
Department of Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin,
Mościcki, L.
Department of Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin,
Oniszczuk, T.
Department of Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin,
Juśko, S.
Department of Food Process Engineering, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin,
Domoradzki, M.
Department of Technology and Chemical and Food Industry Apparatus, University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz, mdomoradzki@gmail.com,
Szymura, J.
Department of Technology and Chemical and Food Industry Apparatus, University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz,
Lamkiewicz, J.
Department of Technology and Chemical and Food Industry Apparatus, University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz,
Kaniewska, J.
Department of Technology and Chemical and Food Industry Apparatus, University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz,
Góral, D.
Department of Refrigeration and Food Industry Energetics, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin, dariusz.goral@up.lublin.pl,
Kluza, F.
Department of Refrigeration and Food Industry Energetics, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin,
Kozłowicz, K.
Department of Refrigeration and Food Industry Energetics, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin,
Domin, M.
Department of Refrigeration and Food Industry Energetics, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-280 Lublin,
Abstrakty : The operating system of cooling and freezing by impingement and impingement fluidization techniques was modified using oval cross-sectional air jet nozzles at three different configurations of air distribution. The air jet exit velocity at different preset values of 30-50 m·s-1 as well as the velocity of air rebound from the operating chamber bottom were measured by applying three heads with oval nozzles and one with classical nozzles for comparative purposes. All of the nozzles had the same cross section. Freezing tests of French fries were performed in these conditions. An analysis of the rebound air velocity fields indicated that both an oval nozzle design and air velocity at the nozzle outlet determine the rebound air velocity. It was found that the limited use of oval nozzles at the impingement fluidization freezing process is possible and that 40 m·s-1 was the most appropriate velocity for air jets leaving the nozzles.

Układ roboczy urządzenia do chłodzenia i zamrażania metodami impingement i odwróconej fluidyzacji zmodyfikowano, stosując do rozprowadzania powietrza dysze o przekroju owalnym w trzech konfiguracjach ustawienia względem siebie. Pomiary prędkości powietrza wypływającego z dysz przy założonych zróżnicowanych ich wartościach 30-50 m·s-1 i prędkości powietrza odbitego od dna komory roboczej przeprowadzono, wykorzystując trzy głowice z dyszami owalnymi i porównawczo jedną z dyszami klasycznymi. Przekrój poprzeczny wszystkich dysz był identyczny. Wykonano próby zamrażania frytek ziemniaczanych w tych warunkach. Analiza pól prędkości powietrza odbitego wykazała, że układ dysz owalnych oraz prędkość wypływającego z nich powietrza decydują o prędkości powietrza odbitego. Stwierdzono, że możliwe jest ograniczone zastosowanie dysz owalnych w obróbce zamrażalniczej metodą odwróconej fluidyzacji, a najodpowiedniejszą prędkością powietrza wypływającego z dysz było 40 m·s-1.

Słowa kluczowe : fluidyzacja odwrócona, rozprowadzenie powietrza, dysza, przekrój owalny, impingement fluidization, air distribution, jet nozzle, oval cross section,
Wydawnictwo : Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
Rocznik : 2015
Numer : Vol. 19, No. 1
Strony : 47 – 55
Bibliografia : Downs, S.J.; James, E.H. (1987). Jet impingement heat transfer – a literature survey, ASME paper No. 87-Ht-35, ASME, New York, NY.
Góral, D.; Kluza, F. (2004). Experimental identification of refrigeration impingement system work. Inżynieria Rolnicza, 5(60), 117-124.
Góral, D.; Kluza, F. (2012). Heat transfer coefficient in impingement fluidization freezing of vegetables and its prediction. International Journal of Refrigeration, 35, 871-879.
Huber, A.M.; Viskanta, R. (1994a). Effect of jet-jet spacing on convective heat transfer to confined, impinging arrays of axisymmetric air jets. International Journal of Heat and Mass Transfer, 37(18), 2859-2869.
Huber, A.M.; Viskanta, R. (1994b). Impingement heat transfer with a single rosette nozzle. Experimental Thermal and Fluid Science, 9(3), 320-329.
Jambunathan, K.; Lai, E.; Moss, M.A.; Button, B.L. (1992). A review of heat transfer data for single circular jet impingement. International Journal of Heat and Fluid Flow, 13(2), 106-115.
Kluza, F.; Stadnik, Ł. (2009). Experimental formation of bed under jet tube fluidization conditions used for food cooling and freezing. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, 12(3), 07.
Lee, J.; Lee, S.J. (2000). The effect of nozzle configuration on stagnation region heat transfer enhancement of axisymmetric jet impingement. International Journal of Heat and Mass Transfer, 43, 3497-3509.
Ovadia, D.Z.; Walker (Chuck),. C.E. (1998). Impingement in food processing. Food Technology, 52(4), 46-50.
Stadnik, Ł. (2010). Effect of food freezing conditions realized by impingement fluidization. PhD Thesis, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Lublin.
Zuckerman, N.; Lior, N. (2006). Jet Impingement Heat Transfer: Physics, Correlations, and Numerical Modeling. Advances in Heat Transfer, 39, 565-631.
DOI :
Cytuj : Blicharz-Kania, A. ,Andrejko, D. ,Ślaska-Grzywna, B. ,Starek, A. ,Szejgiec, P. ,Krzaczek, P. ,Błaszkiewicz, Z. ,Sztukowski, P. ,Combrzyński, M. ,Wójtowicz, A. ,Klimek, M. ,Mościcki, L. ,Oniszczuk, T. ,Juśko, S. ,Domoradzki, M. ,Szymura, J. ,Lamkiewicz, J. ,Kaniewska, J. ,Góral, D. ,Kluza, F. ,Kozłowicz, K. ,Domin, M. , A preliminary assessment of using the operating head with oval nozzles for impingement fluidization of vegetables. Agricultural Engineering Vol. 19, No. 1/2015
facebook