低粘度液體類食品流動(dòng)特性的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在食品流變學(xué)中，將水、鮮牛乳、各種配方奶粉溶液、酒、低濃度糖水溶液以及汽水、葡萄糖、鹽水等粘度低于0.01 Pa·s的液體食品稱為低粘度液體食品。低粘度液體食品的質(zhì)量與其粘度密切相關(guān)。因此粘度是衡量液態(tài)食品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。目前對液體食品粘度的檢測方法是對成品進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，若出現(xiàn)質(zhì)量問題，只能將全部成品銷毀，既浪費(fèi)又污染環(huán)境。為此液體食品生產(chǎn)企業(yè)急需一種方便快捷的在線檢測方法，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)檢測，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制。 本文

2、針對低粘度液體食品在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的特性進(jìn)行研究，分析了粘度指標(biāo)對壓力、流速的影響，提出了檢測管道內(nèi)不同位置流體壓力差的辦法判斷低粘度液體食品粘度指標(biāo)，只要在液體食品流經(jīng)的管道內(nèi)安裝傳感器，則可實(shí)時(shí)跟蹤液體食品的粘度變化，并依據(jù)相關(guān)行業(yè)所設(shè)定的產(chǎn)品粘度控制點(diǎn)，通過檢測與反饋，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制。 結(jié)合粘性流體力學(xué)的相關(guān)理論，建立了實(shí)驗(yàn)裝置的物理模型與數(shù)學(xué)模型。采用Fluent軟件對低粘度液體食品在管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了有限元分析

3、，為實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 在理論分析的基礎(chǔ)上，搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，配制了多種實(shí)驗(yàn)樣品，在LabVIEW軟件平臺(tái)下開發(fā)了在線測試系統(tǒng)，采用MPXV7002型壓電電阻式壓差傳感器，進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集。并采用國際通用的恩氏粘度計(jì)對樣品進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了該檢測方法的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該方法具有非常高的精度，能夠識(shí)別1/1000的粘度變化，完全滿足低粘度液體食品的質(zhì)量控制的要求。 該研究成果對提高低粘度液體食品的質(zhì)量具有