CÔNG NGHỆ LÀM LANH VÀ CẤP ĐÔNG CÁ DA TRƠN

1


TNG QUAN V C NGHIÊN CU

1.1 Tng quan v công ngh làm lnh và c
1.1.1 Hin trng sn xut thy sn ca Vit Nam
Công nghip ch bin thy sn ca Vit Nam rng và khác nhau v mt vn
 sn xut. t s c ch bin ca ngành rt ph thuc vào
mùa v ca nguyên lia công ngh ch bin thy sn xut khu ca Vit Nam t
nhii tình trng xut khu nguyên liu thô ho
dng bán thành phm. Ngoài ra vn còn nhiu mt hàng thy sc bán qua khách hàng
trung gian nên kim ngch xut khc sn xua tn tht
sau thu hoch trong khâu ch bin, bo qun và vn chuyn thy sn là trên 20% là t l
cao so vi các nc trong khu vc.
Sn phm thy sn rng và phong phú tp trung vào các d
 hp, khô, muc mhy sn lm t trng ln
nht trong sn phm xut khu ca Vit Nam [1-3,15].
Nguyên liu thy sc vn chuyn t ng v xí nghip, tc
x lý bng cách tách b ni tng, mang, vây, vch và ra, tùy theo yêu cu ca
mi sn phm mà có các cách thc x lý khác nhau. X lý nhm loi b nhng phn có giá
tr thp, nhng phc, to ra các dng ca sn phi vi sn ph
lnh, thì bán thành phm sau x  nhi -40 ÷ -42
o
C và tr
 -18 ÷ -25
o
C[1-3,15]. Tuy nhiên, công ngh ch bin sn phm thy sn ca Khu
vng bng sông Cu Long ch yu mang tính th công, ch s dng mt s máy móc
thit b  m ci vi sn phnh),
p và tit trùng (sn ph hp), sn phm khô), bao gói hút chân


Tính ti thm hin nay trên th git sn phm thy sn nào ch
trong mt thi gian ngc nhiu th ng chp nhng và có t phát
trin phm cá tra (và basa) ca Vi
ng cá traca Vin, giá tr xut kh
ln và him ti 90% th phn th gii [1-3,15].
300
250
200
150
100
50
0
Năm
Cá đông lạnh Giáp xác Thân mềm
Kim ngạch xuất khẩu
1 2
3
1:Giáp xác, 2: , 3: 


-
[1-3]
2


 [1-3]
 c ta khu vc sn xung bng sông Cu Long xut khu sn
phi ngun thu to ln và quan trc bi vy duy trì và phát
trin bn vng ngun li t xut kht quan trng.

1.1.2 Quy trình công ngh ch bin và bo qun nh  ti khu
vng bng sông Cu Long - Vit nam
Theo [15] quy trình công ngh ch bin và bo quc trình bày trên
m ca sn phm ch bic ca nhà máy mà chng
loi và s ng trang thit b ch bic các doanh nghip trang b y
m bo cho ch bin ch yu bao gm: Thit b c p xúc,
t  ng thng, t ng xon, ht b ch
bi, thit b hp, luc, máy ra nguyên liu, máy sy, máy xay, máy ct,
máy trn, thit b chiên, thit b  i.Tùy qui mô ca mi doanh
nghip mà có trang b các kho l bo qun nguyên liu, bán thành phm và thành
phm lng thng sn xuc thit b y
c lt phc v cho vic bo qun lnh thy sn trong sut quá trình sn xut.
Các máy móc thit b ch bic s da bàn khu vc nam b có ngun gc rt
   t Nam, Nh      c
(Gunner, Komet), Hà Lan (Grasso),M ch (Sabroe), Thn, Canada
        (Isocab), Ý, Indonesia,
t b xut x t Nht chim nhi
c. [15]
Mc dù quy trình ch bin cá có mt vài khác bit trong quy trình ch bin tùy
thuc vào loi cá  m khâu công ngh bin cá da
u có rt nhiu s ng vi nhau v thit b và công ngh
sau  hìnc ch bin thành các mi
c cng h thng ci dng IQF.  mt vài xí nghip ch bin thy
snh t c c
i vc xc
 
c trong bánh cá cao, chng sn phm không cao
 ph bánh cá vì th loi sn phm này không th xut
c vào các th ng khó tính. Do vng t tip xúc hin nay
c dùng ht sc hn ch.

Mu thành pha Vit Nam dành cho xut khu, cá
tra chim ti khong 90%, phn còn li là cá basa.
Vì lý do nêu trên, trong khuôn kh lung nghiên cu là quá trình
cng các thit b ci dng IQF.
3

Điện chiếu sáng, DHKK….
Nước lạnh, đá vảy (0-5
0
C)
Điện cho máy công cụ
Nước lạnh, đá vảy (0-5
0
C)
Điện cho máy công cụ
Nước lạnh, đá vảy (0-5
0
C)
Điện cho máy công cụ
Nước lạnh, đá vảy (0-5
0
C)
Điện cho máy công cụ
Nước lạnh, đá vảy (0-5
0
C)
Kho lạnh ( t<-10
0
C)
Nước lạnh,

(0-5
0
C)
Máy cấp
đông tiếp
xúc t<-40
0
C
Nước lạnh,
(0-5
0
C)
Điện cho máy đóng gói
Trữ lạnh t(0-5)
0
C
Băng chuyền
IQF t<-40
0
C
Nước lạnh,
(0-5
0
C)
Băng chuyền
IQF t<-40
0
C
Fillet, lạng da,rửa
rửa


1.1.3 bi
ng tiêu th chính trong các nhà máy ch bii
khu vng bng sông cu long, theo thng kê ti các nhà máy ch bin, sut tiêu th
 ch bi nguyên lin thành phng t n
0,45 kWh/kgSP. S liu này tính trung bình chung, tuy nhiên giá tr này rt bing tùy
thuc và sng nguyên liu cung cp cho nhà máy. C th n hình
ca thit b trong nhà máy ch bic trình bày trên hình 1.4 [15]
Trong nhà máy
Dầu DO
0.4%
Điện 85.5%
Nước 14.1%



Hình 1.4 T l tiêu th n hình ca các thit b tiêu th n ti các nhà máy
[15]
 
 bin thy s

la c htheo tiêu 
Thit 
n xut
96%
Chiu ng
2%

2%

ltheo tiêu n

6%
Kho nh
10%

5%

30%

27%

22%
Biểu đồ phân bố các khu vực tiêu thụ năng lượng
Tháp giải nhiệt và
các thiết bị đi kèm
h
ệ
th
ố
ng máy nén
9.39%
Quạt dàn lạnh
2.50%
Trạm bơm cấp
nước+ xử lý nước
5.66%
Chiếu sáng
5.94%
Các thiết bị khác

1.57%
Máy lạnh dân dụng,
máy tính
2.08%
Máy nén
72.86%
4


Stt





NL

DO
FO
Than
1
Thy
sn

637,11
kWh/tn SP
35,837


lít/tnSP

2 
STT
Ngành
Sut tiêu hao

nam (MJ/tn SP)
Su
ng trung bình các
c trên th gii
(MJ/tn SP)
T l chênh lch
su
ng gia VN
và th gii(%)
1
Thy sn
3.690,9
1.166,4-15.883,2
68
T các s liu  trên chúng ta thy r o bo kh cnh tranh sn phm
thy hi sc ging
trong quá trình ch bin và bo qun sn phm thy hi snh là v cp thit,
c bin làm lnh và c ng s dng
chim trên 70%.
1.1.4 Hao ht sn phm trong quá trình c


 b
mt sn phm vào không khí do có s chênh lch ca áp sut riêng phn c 






0,5
1,0
0
50 100 150 200
Hao hụt(%)
Thời gian ( phút)




trong khuôn kh nghiên c
nh thi gian c
Hu hnh thi gian ct cách th công,
thông qua kim tra nhi tâm sn phng trong mt ca sn xut, b phn kim
tra chng s kinh kng t 2 hay 3 ting h kim tra mt ln
5

bng cách khoan ming cá sau cg ti v trí dày nh ti v trí
này (hình 1.6). Còn công nhân vn hành thit b c kim tra bng cách gõ 2
ming cá li vi nhau, nu cá cng không mm, hay lt ming cá lên, nu  i màu
trc  trong mit. N
t), h s m t cn bng bin tng thi trên t u
khin ca IQF có thit b hin th thi gian cng phút) [15]

Hình 1.6  ca cá sau c
Hn ch cng có hình dng hình hc phi

tiêu chunh chính xác tâm ca ming cá là không kh ng thi
m nhit hay là tâm hình ht qu
nh thi gian c quan ph thui thc hin và kinh
nghim ca h. Vic này ng không nh ti chng sn ph
ng cho quá trình cn phn thit phi có nhng nghiên c d
i gian ca sn ph
1.1.6 Các yu t ng ti chng c
i vi sn phm thy hi s quynh
chng sn phc  c càng nhanh, thi gian cn
thì chng sn phm càng tt và thi gian bo qu
thc hiu này, nhi ng ci rt thp, t gió cao, dn
ti công sun tiêu th ca h thng lu sung gi
thành sn phng ca các thông s ng cp
 và t

Trên thc t sn xut nghiên cu v này bng thc nghim là ht s
và thm chí là bt kh thi, do chiu dài bung cn và có ci
ng nhi và t là thông s rc trc tip khi
thit b a cn thit phi thc hin mt khng thí nghim không
h nh  có th gii quyt v i chi phí rt ln. Do vy gii pháp tt nht là
xây dng mô hình mô phng quá trình làm lnh và c nghiên cu nh
ng ca các thông cng cnh
các thông s (1) thi gian cng nhit  ca thc phm.
1.1.7 Kt lun
n li thy sn ln ca Vit Nam vi tng kim ngch xut khu
t gn hai t USD trong thi gian gm ch o ti khong 90%
Tuy nhiên vic phát trin xut khu mgp nhiu thách
thc ln là chng ch bi c
hp lý vi t l tn tht sn phm sau thu hoch khá cao khong 20%.
Mt trong nhng nguyên nhân chính dn tình trng này là công ngh c

cá c nghiên cu mt cách cht ch có h th
qua tuy sng xut kht bc, trang thit b ca
6

 cn ch da trên kinh
nghim thc t và mi nhà máy li có quy trình riêng không gin ti
chng sn phm c hao ht ln, sung
cao, gim tính cnh tranh ca mt hàng này trên th ng xut khu.
Không nhng th vic thiu nghiên cu mt cách có h thng v quá trình c
c bit là nghiên cu v tính cht nhit vt lý c nh
ng ca các thông s chính cng làm lnh ti kt qu cn ti vic
thit k lt, vn hành, h thng ct hp lý vi sung
cao, trong khi chng sn phm khó kic.
c nâng cao chng ch bin các loi hi sn sau thu hoch nói
c t thách thi vu
c c th hóa trong Ngh Quyt 48/ NQ-CP ngày 23/9/2009[5] ca Chính ph v
gim mt na tn tht sau thu hoi vi các sn phm nông, lâm, thy hi sn cho ti
i quyt v ng thi góp phn
gim ô nhim và hy ho m bo s phát trin bn vng ca
nông nghic ta.
 gii quyc v nêu trên, thc hin thành công Ngh Quyt 48, mt trong
nhng khâu then cht là hoàn thin công ngh ch bin lnh thc phm ca Vit Nam theo
hai tiêu chí: nâng cao chng ch bin và s dng tit kim hiu qu [5].
Mun vy cn thit phi có nhng nghiên c, có h th công ngh lnh
thc phm c v c ch bi và thit b c s dng
làm lnh hay c
1.2 Tng quan v mô phng quá trình làm lnh cc phm
1.2.1 Vai trò ca vic nghiên cu mô phng quá trình l
Trong quá trình làm lnh hay ct quan trng: (1) d c thi gian
cng nhi ca thc phm theo thi gian. Gii quyc v (1)

giúp gii quyt bài toán nâng cao chng ch bin, gii quyc v (2) cho
phép thit k, chn la h thng lnh hp lý (bài toán tit king). Mun d
c các thông s ng quá trình ch bin l
       
t cn thit phi kt hp lý thuyt - thc
nghim xây dc mô hình làm lnh, cc ph c
quan tâm c  c t my ch l
1.2.2 Thc trng ca vic nghiên cu mô phng quá trình l
Cho tc d mô phng quá trình c
thc ph dc. Tuy nhiên v bn cht các mô hình
u da trên c gii h n nhit phi tuyn kt hp vu
kin biên cho thc phm  ng cn nhit tng quát
vit cho mt phân t ca vt th c c
),r(q)],r(gradT)T([div
),r(T
)T()T(C
v




(1.1
a
)

C(T)- nhit dung riêng ph thuc vào nhi ca thc phm, kJ/kg.K
(T)- khng riêng ph thuc vào nhi ca thc phm, kg/m
3

(T)- h s dn nhit ph thuc vào nhi ca thc phm, W/m.K

q
v
(r, )- ngun nhit trong, sinh ra do s chuyn pha cc ph thuc vào t
ca phân t và thi gian , W/m
3
T(r, )- nhi ca phân t ph thuc vào t và thi gian, K.
7

ng (1.1) l xuu
a lt cho mt phân t
cc ct hp các phân t li vi nhau ta s có h i
phân dn nhit, mô t quá trình dn nhit không nh bên trong vt th c c
Ti b mt ca vt th bài toán dn nhit ca chúng ta s kt hp vu kin biên xác
nh bn chi nhit  b mt ca vt th c cg vng
c
u kin biên: Trong bài toán làm lnh và cc phm, ch yu gu
kin biên loi 3 hou kin biên liên hu kin biên loi 4).
u kin biên long hp b mt thc phm tip xúc trc tip vi
ng làm lnh và quy lut truyn nhit gia b mc.
n
a
n
T
-λ = α T(x ,τ)-T (τ)
n








(1.1
b
)
i vn nay ch yu là dùng công ngh ci bng thit b
cng u kin biên trong khuôn kh luc hiu
kin biên loi xng.
y, có th nói bn cht mô hình toán hc mô t quá trình ca thc phm
chính là s liên hp ca h n nhit không nh trong vt th và
i nhit mô t u kin biên  b mt ca vt thu kiu
ca h ng nhi trong lòng thc phu nhau và
bng nhi ng không khí.
in
T(x,τ = 0) = T (x)
, (1.1
c
)
Li gii ca h (1.1) cho chúng ta phân b ng nhi trong lòng sn phm và
thi gian c
Tuy nhiên khi gii h ng (1.1) gp phi mt s v khó
t nhit vt lý ca thc pht dung riêng, h s dn nhii
t ngt lân cn nhng ph phi
tuyn cao, rt phc t  gi i vi nhng vt th có hình dng phc t c
ph nc t bao gm mt vài
hing vt lý ding thi: truyn nhit, truyn cht, s ln lên ca mm tinh th,
i th c và các ng sut.
Các cách tip c gii quyt h ng (1.1) s
cho các dng mô hình mô phng khác nhau ca quá trình cc phm v chính
 trên các dng mô hình này rng, tuy nhiên nhìn

chung có th chia làm hai dng chính liên quan ti quyt bài toán nêu
trên. (1) các li gii di tích, (2) các li gii d
s kho sát chi tit t
i tích
  i tích da trên gi thuyt quá trình chuyn pha là  ng, s
chuyn pha và gii phóng nhit   n ra  nhi i,
c ký hiu là T
f
ng thi tn ti b mt phân pha gi


t qu nhc bng cách gii mô hình 1.1
a
ng vi cùng
u kin biên T = T
f
 b mt phân pha.
8

  i tích ni ting nht cho bài toán l     
(1913)[90], hay còn g nh. Li gii ca bài toán cho thi gian
c
Plank
c khi b mt ti tâm sn phm.
2
f
Plank
fa
ρL
2PR 4QR

τ = +
(T -T ) αλ



(1.2)
:
P = 1/2 vi tm phng rng vô hn, 1/4 vi hình tr dài vô hn, 1/6 vi khi cu và
Q = P/4; R: chiu dày sn phm
Do s di tích phi s dng quá nhiu gi thit không phù hp
vi bn cht vt lý ca hin  t qu tính toán thi gian cp
 bng dng nghim thun túy ca Plank cho thc phm có s sai lch rt ln trong
thc tc bit vi các loi thc phm có cu trúc phc tp, có dng hình hc phi tiêu
chun sai s n 50% khi d i gian c.
 trong các công trình [23-30,35-37,40-
44,80-88t s h s hiu
chnh. Chng hn Phm (1986a) m rng cho nhng vt có hình dáng tiêu chn khác (hình
tr hu hn, thanh hình ch nht dài vô hng cách s dng h s hình h
i vi tm phng, E=2 vi hình tr dài vô hn, E=3 vi hình ci vi nhng
v     nh nhiu chiu (thanh hình ch nht dài vô hn, hình tr hu
h u thc gii tích cho h s   i dng chui vô hn (McNabb, 1990a,
1990b)[69- th (Hossain, 1992a) [71].Nhìn chung các h s nh
b            -22, 62-63,106-108 ].
Bng 1.3 trình bày tng hp các dng công thc tính toán thi gian cn th
ca dng nghim c
3
Stt


1

R Plank
2
f
Plank
fa
ρL
2PR 4QR
τ = +
(T -T ) αλ




2
J Nagaoka, S Takagi,
S Hotan
     
 
ttCLttCt008,01'H
RaPa
tt
H
FpiVFipui
i
2
cfF
'
f














3
FL Levy
      
 
ttCLttCtt008,01'H
FpiVFipuFi


4
Cleland






























fref
f
i
ste
pk
N1727,0
Bi
N0017,0
0550,0
ste

9576,0
stesteBii
2
pi
f
tt
tt
ln
N65,1
110
N
N
125,0
NN
5,0
E
aC3179,1
t

5

;
4
N
1
T
H
T
H
2

a
Bi
2
2
1
1
slab





















E
phangtam

batky






















3
1
2
2
1
Bi
2

2
2
Bi
Bi
1
2
1
Bi
R3
4
V
;
R
A
;
N
2
N
2
1
N
2
N
2
1
1E

9

T bng 1.3 có th thy nhi

gian cng nhi.
a nhng dng công thc trong bng 1.3 ch
 ng tht câu ht ra
ng nhit vc s dng trong các công thc   s i
nhi, h s dn nhit , hiu enthalpy ca thu và cui ca quá trình
cH s    nào nu không bi  ng nhi , hàm
 thuc vào nhi.
Gi thit quá trình chuyng, s chuyn pha và gii phóng nhit n
n ra  nhi ng thi tn ti b mt phân pha gia
  trong khi thc t trong quá
trình kn ra  nhi i do s phát trin ca mm tinh th 
tn ti b mt phân pha
c bit v

Gii pháp tt nh mô phng quá trình cng (1.1)
b.
 gii h n nhit
Bn cht p  gii h (1.1) bao gc: ri rc
hóa các min liên t c mt b ng
vi các nút nhii b  bng cách chuy
phân v i s tuyn tính qua phép xp x sai phân. B 
ng có th vii dng ma tr
d
+ =
dτ
T
C T f
(1.3)
T , C là ma trn nhit dung (bao gm nhit dung
riêng c),  là ma trn dn nhit (bao gm h s dn nhif là ma trn ngun nhit (bao

gm ngun nhit bên trong và dòng nhit t biên). Dng chính xác ca h 
dng (1.3) ph thui rc s dng. Hi
pháp ri rc hóa thông dng là: sai phân hu hn (FDM), phn t hu hn (FEM) và th
tích hu hn (FVM).
- u hn  n và
nh. Ni dung ci mt cách go hàm riêng
c o thành sai phân, tc là t s ca các s ng.
Bng cách dùng các h ng song song vi các trc to   to thành mt mi
chia min nghim trong vt th thành mt s hu hm nút, rnh nhi
ca phn t t c tính nhi trên toàn miy 
p x i
s. Kt qu thit lc h i s gng vi giá tr
nhi ca n nút cn tìm.
M chính xác ca nghipháp SPHH có th c ci thin nh
vi        t hu hiu trong vic gii nhiu bài toán
truyn nhit phc ti tích gp phi vt
th có hình dng bt quy tc hou kin biên gii b
có th khó s dng.
 nhi t
- T n nhit, chuyn v 
10




















2
1j,ij,i1j,i
2
j,1ij,ij,1i
p
j,i
1p
j,i
y
TT2T
x
TT2T
.Ct
TT
(1.4)

Nhi các nh t li gii  sau:
-  hin (sai phân tin)
p
j,i

2
p
1j,i
p
j,i
p
1j,i
2
p
j,1i
p
j,i
p
j,1i
1p
j,i
T
y
TT2T
x
TT2T
t
.C
T 




















(1.5)
- n (sai phân lùi)
1p
j,i
2
1p
1j,i
1p
j,i
1p
1j,i
2
1p
j,1i
1p
j,i
1p

j,1i
p
j,i
T
y
TT2T
x
TT2T
t
.C
T




























(1.6)
-  tích hu hn (TTHH) tinh t  nên
ph bin trong k thut tính nhi  ng hc dòng chy (Patankar 1980). Trong tính
nhi        cân b  ng ca phân t th tích.
   tích hu hn tp trung vào m gia phân t th   
ng s 2002).
Nhi t u hn, bng
cách ri ri gian ng vi thi gian p (sai phân
lùi) hoc p+1 (sai phân tin), c th  Áp dnh lut bng, ti tt
c các phân t t th ta có:
 
Ω
T
ρc - λ T - q dΩ = 0
τ








(1.7)
S dng bii tích phân th tích v tích phân m thành:
 
ΩS
T
ρc - q dΩ - n λ T dS = 0
τ







(1.8)
Vi S là din tích b mt truyn nhit ca phân tn b mt
truyn nhi   th tích. Thành phu c   
enthalpy ca phân t có th tính xp x theo công thc:
i
mm
Ω
T
T
ρc - q dΩ δVρ c
ττ









(1.9)
 tích phân t
m
là khng riêng trung bình, c
m
là nhit dung riêng
trung bình và T
i
là nhi m nút bên trong phân t.
Thành phn th hai c là tng nhi qua lp biên.
Ti mi b mt, dòng nhit này có th tính qua gradient nhi trung bình ca b mt, có
dng biu thc tuyn tính ca nhi m nút trong vùng lân cn ca b m
 vit l
N
i
ij j
j=1
T
δVρc λB T +qδV
τ




(1.10)
Vi B
ij

là h s ph thuc vào cách sp xp các phân t th tích.
Tng hm nút ta s n có dng 1.11.






n
1i
jij
i
VqTB
t
T
c V
(1.11)
- n t hu hn   gii các bài toán
c mô t bo hàm riêng cùng vu kin biên c th.
11

 ci rc min nghim liên tc và phc tp ca bài toán thành
các min con gi là các phn t hu hn. Tu theo yêu cu ca bài toán mà các min con
tc các phn t hu hn này có cu trúc khác nhau, tinh xo và liên kt vi nhau bi các
nút. Vic tìm li gii chính xác cc thay th bng vic tìm dng gi
các nút thông qua hàm xp x trên tng phn t. Hàm xp x c gi là c
a phn t, có th nh bn phân, ho
s ng s.
 t
- T trình vi phân dn nhit, chuyn v 

   
   
fTK
τ
T
C 








(1.12)

     
 
 


V
T
dVNNρ.cC
: ma trn nhit dung riêng

     
 
   
 

 
dVNNdVBBK
S
T
V
T




: ma trn h s dn nhit

 
     
dSTNqdSN-dSqNf
K
S
T
S
T
V
S
T




: Ma trn ph ti
Nhi  t     nh bng cách ri r    c


   
 
 
 
   


















 pp1p
T
1
1
T
1
CfTKC

1
(1.13)

Khi  =0 ( hin hoàn toàn):
     
 
   
 
ΔτfTΔτKCCT
PP
1
1p



(1.14)
Khi  =0 ( n hoàn toàn):
      
 
 
ΔτfTCΔτKCT
1Pp
1
1p 



(1.15)

Khi

  na n
   
  
   
      
 
p1pp1p
ff0,5ΔTK0,5CTK0,5C 

τττ
(1.16)
Tóm li p v nguyên tc có th cho li gii v chính xác yêu cu
ng hp tng quát, mc dù vy trong thc t  chính xác ca chúng b gii hn
bi các thông s u vào (tính cht nhit vc hình hc và thành phn cu to
ca thc phm).
i vi bài toán mô phng quá trình cng h 
trình vi phân phi tuyo hàm riêng kt hp vu kin biên có dng h 
(1.1), áp dn t hu h gii là thích h. Trong khuôn kh
lun án này chúng ta s áp d xây dng mô hình mô phng quá
trình c
  gii h 
tuyn dng (1.1). Tuy nhiên trong h trình trên các h s t
nhit vt lý ct dung riêng (C), khng riêng (), h s dn
nhit (     ) ph thuc vào nhi   u quan trng
 xây dc mô hình mô phng quá trình làm lnh và c
là phi xây dc mô hình tính cht nhit vt lý ph thuc vào nhi trong di rng.
Mô hình này s quym vi ng dng ca mô hình cp

1.3 Mô hình toán d t nhit vt lý ca thc phm trong quá
trình c

12

 trên xây dng mô hình toán ca quá trình làm lnh c
thc ph cn thit phi xây dng mô hình tính cht
nhit vt lý ca thc phm ph thuc vào nhi nhit v
vai trò là các h s trong mô hình toán hc quynh rt ln tính chính xác ca mô
hình.
n nay t vt lý s dng trong mô phng
quá trình làm lnh c dng li  m n: thông s nhit vt lý là không
          c là các công th  m
không phn ánh bn cht vt lý ca thc phn vi phm vi áp dng hn chu này là do
(1) mô hình mô phng quá trình li tích và công thc thc
nghim ch yêu cu mô hình nhit vn ho 
nh thi gian la Plank, [92], các công thc thc nghim ca Phm [82-90],
Clealand & Earle[19-24], Salvadori & Mascheroni [93]), (2) mt s 
s không có kh i cho nhng mô hình nhit vt lý phc tp, tính cht nhit vt lý
là hàm ca nhi và thành phn thc phm  bài toán dn nhit phi tuyn (mô hình ca
Zengfu Wang, Han Wu, Guanghua Zhao, Xiaojun Liao, Fang Chen, Jihong Wu, Xiaosong
Hu, 2007).
Tocci, A.M & Mascheroni, R.H (1995)[79] trong mt nghiên cu v mô hình xác
i gian l dng 3 mô hình nhit vt lý khác nhau ca
 ra rng: (a) d liu
v tính cht nhit vt lý phù h chính xác trong mô hình d 
thi gian lt nhit vt lý phi k n ng ca nhi và thành
phn thc phm, (c) mi mt mô hình mô phc phát trin da trên mt mô hình
nhit vt lý nhnh và kt qu d  c s dng.
Trong các nghiên cu v mô phng tính cht nhit vt lý ca thc phm cách tip cn ca
ng phái Latushev và Chumark I.G & Onistchenko V.P.[35-37], d coi thc
pht h nhin, cân bng và có chuyn pha cho kt qu kh
 lý thuyt cht ch y chúng ta s lt xem xét các mô

hình nêu trên.
1.3.1 Thành ph


 


phân 52].
1.3.1.1 

- 
ice

b
w
W
),

u
w
W

o
w
W


o u b
w w ice w
W = W + W +W

(1.17)

h

 [52].

13

Thc phm ch c, cht khô hoà tan và cht khô không hoà tan. Trong quá
c tinh th hoá nên chc còn
li tr c li, kt qu là làm gim nhi c. Dc cho là
nh lut cân bng cht tan trong dung dch Raoult.
Dnh lu n 
thc ph
2
s g o f
ice
s o f
W R T (t t)
W
M L t t


(1.18)
Phân t ng ca cht khô hòa tan, M
s
c tính theo công thc ca Schwartzberg (1976)
[94
a
]:

2
s g o
s
ob
w w o f
x R T
M
(W W )L t


(1.19)
c liên kt trong thc phm,
b
w
W

b
wp
W 0,4W
(1.20)
Vi, W
p
là thành phn protein trong thc phm.
Th n phân t ng ca ch
gin nht d c
phm (Miles 1974)[74]
ob
f
ice w w
t

W (W W ) 1
t

  


(1.21)
Tchigeov (1979)[98] bng các s liu thc nghim ch ra r
p thành ph nhi ga thc phm v
quá cao thành ph di nhi thc thc nghim thay th

o
w
ice
f
1,105W
W
0,8765
1
ln(t t 1)



(1.22)
Công thc Fikiin (1998)[52i nhiu loi thc phm
trong di nhi rng.
i vi vic d a Chen áp dng phù
hp cho tt c các loi thc phc kim tra. t h
thc nghim khng phân t ti mi thm, b gii hi vi cá, thc táo
c i vi tt c các loi thc phc kia

Tchigeov cho kt qu n v thc hin
 Tính toán thành ph d 
ln nht.
Tuy nhiên trên thc t bn cht vt lý ca hing chuy
c mô t dnh lut cân bng v n dung dch cht hòa tan Raoult, không
hoàn toàn din t c bn cht quá trình bii pha lng rn cc trong cá là quá
trình nhing cân bng, có hp th và ta nhing nhi i liên
tc. Chính vì vy trong các công thc (1.18÷1.21) chúng ta thy xut hin hng s cht khí,
mà hng s này liên quan gì ti quá trình bii pha lng-rn.
[6 xu
thuc vào nhi  coi quá trình bic-c phm là quá
trình bii cân bng pha có ta nhi   xut công thc ci tin
công thc (1.22) có d
14

ice
oo
f ec
ww
f
W1
11
ln(T T )
WW
1 ( 1)
ln(T T)



    


  

  

  

(1.23)
 :
,
là các h s thc nghim ph thuc tng loi thc phm, T
ec
- nhi 
eutecti ca thc phm.
Latyshev (1992)[65] gi thuyt rng trong tt c ng hm eutecti ca
thc phm xp x bng nhi ng  áp sut khí quyn, T
ec
= 77K.
Công thc (1.23) cho mô t khá chính xác thành phi vi phn ln
các loi thc phm trong di nhi rt rng t m i -196,15
o
m
hn ch ca công thc này là cn 3 tham s  n có s liu thí
nghi tin hành hnh các tham s t nht
hi thc nghi
pháp c ng t ht nhân (NMR-    u
kin nghiên cu  Vi áp d
trong khuôn kh nghiên cu ca lun án này, chúng ta chp nhn áp dng công thc Chen
  c nhit
dung riêng theo công thc Schwartzberg[94a].

Mô hình trên khá phù hp vi s liu thc nghim ca nhiu loi thc phm (tht, cá)
và d   i chính xác thành ph  a thc phm khi
0
f
-45 C t t
và
0
f
-2 t -0,4 C
[52].
1.3.2 Nhit dung riêng
Quá trình ca thc phu din ra ti áp sut khí quyn hoc  mt phm
ng hp ca nó. Do vy nhit dung riêng c
mà chúng ta nghiên cu trong lun án này là nhi ng áp. Mt khác nhit
    ng nhit vât lý chu  ng rt ln ca nhi   nh
ng ca nhi n nhit dun ti nhi 
rt ln trong phm vi nhi 7).
Nhic s d tính ti lnh cho thit b ca quá trình làm lnh
và ci dng các công thc thc nghim và bán thc nghim.
1.3.2.1 Mô hình toán d n nhit dung riêng ca thc phm trong quá trình
c
u tiên d t dung riêng (NDR)thc pha
Siebel (1892)[95].

Hình 1.7 S ph thuc ca nhit dung riêng vào nhi
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
0
20
40
60

80
100
Bien thien nhiet dung rieng theo nhiet do, t=[-40:40]
0
C
Nhiet dung rieng, [kJ/kg.K]
Nhiet do,[
0
C]


Duoi diem dong bang
Tren diem dong bang
15

C
u
= 837+3348W
w
(1.24)
C
f
= 837+1256W
w
(1.25)
t là NDR ca thc phm k
m ka Sibel ch da trên thành phc trong thc phm.
Nh        i Leniger & Beverloo (1975)[66] và
 sung thêm thành phn m và cht rn không phi m vào công
thnh NDR ca thc phm.

Heldman và Singh (1981) [54] gii thinh NDR C da trên
thành phc, carbohydrate, protein, m và tro trong thc phm  20
0

C = 1424W
CHO
+1549W
p
+1675W
fa
+837W
as
+4187W
w
(1.26)
Khi không bit thành phn chi tit cu thành nên thc ph
thc tính NDR ca thc pht i có dng:
2
u s s
C 4190 2300.W 628.W  
(1.27)


 

Gupta (1990) [53 xunh nhit dung riêngthc ph
ca nhi và thành phc trong di nhi 303 ÷ 336K và thành phc 0,1%

C = 2477 + 2356Ww  3,79T (1.28)
Mô hình toàn din nhnh nhit dung riêng ca các loi thc phm có k n

ng ca nhi và các tt c các thành phn trong thc phc Choi và Okos

ii
C C W
(1.29)

i
, C
i
, là nhit dung riêng và thành phn khng ca thành phn th i
Ph lc 1 trình bày nhit dung riêng ca các thành phn trong thc phm là hàm ph thuc
nhi. S sai lch gia s liu thí nghim và mô hình ca Choi & Okos là do: (1) nhit
dung riêng cc liên kt có s sai khác rt ln so vi phn lc trong thc
phm, và (2) nhit dung riêng dôi ra do s  ng qua li ca các pha thành phn.
Rahman (1993) [91n nhi nh C 
(1.23), tuy nhiên vic này rt là khó thc hin nu ch dùng nhn.
a Choi & Okos (1986)[34] ch ra rng nhi
ng nhi m k
(hình 1.7). Công thc tính nhit dung riêng ca thc phn k
 tính toán ph bin  Tây Âu, và M là ca Schwartzberg (1976): [94
a
]
2
go
bo
f u w w s
2
w
RT
C C (W W ) C E.W 0,8 C

Mt

      


(1.30)

w ice
C C C  
- chênh lch nhit dung riêng c
ws
E M /M
- t l khng phân t c (w) và cht khô thc phm (s)
Tuy nhiên công thc trên trong nhi ng hp cho sai s ln, vì th chính
Schwartzberg (1981) [94
b
 rng nghiên c xut mô hình khác cho phép ta
c nhi
16

ob
o o f
f 40 w w
2
L (T T )
C C (W W )
t




  


(1.31)

-40
là nhit dung riêng ca thc phm  tr
ng là -40
o
C)
B a Schwartzberg (1976)[94a]
nh nhit dung riêng ca thc phm kng cách m r
trình Siebel (1892)[95]:
2
s g o
fs
2
s
W R T
C 1550 1260.W
Mt
  
(1.32)
Nu phân t ng ca cht, ta có th dùng công th c
ng phân t ng ca cht khô hòa tan, th c:
ob
w w o f
fs
2
(W W )L t

C 1550 1260.W
t

  
(1.33)
Ba mô hình d  t dung riêng hiu dng (Chen 1985a[33],
Schwartzberg(1976) [u cho kt qu  và có sai s trung bình
tuy i kho    l  i ln. Trong ba mô hình trên, mô hình ca
Schwartzberg (1976)[94a] có sai s trung bình tuyi th
còn li. Vic thc hin tính toán theo mô hình ca Schwartzberg (1981)[
bi vì nó da trên các giá tr nhit dung riêng ca toàn b thc phnh. Mô hình
d t dung riêng hiu dng ca Chen (1985a)[33] là d s dng nht, mc dù có
sai s ln nht.
Mt khác các công thc t u da trên công thng
 bn cht vt lý rõ
rt. Do ng công thc tính NDR nêu trên ch áp dc trong mt phm vi thc
phm nhnh ch yu là nhóm thc phm tht cá và cho sai s  khi s dng cho
các sn phc hoc chm chính ca
nhng công thc này là d tính toán áp du kin thiu s liu thc nghim.
n nay các công thc hay còn gnh NDR ph thuc vào
nhi  cho kt qu     là các công thc c ng phái Trumak. I.G-
Onhishenko V.P. dm coi thc phm là h nhing cân bng nhiu thành
phn có chuy  xut công thc (1.34) tính toán NDR hiu
dng ca thc ph n ng ca nhiêt chuyc-
     
e wo
dω
C T =C T -W .L T
dT
(1.34)

i vi thc phnh NDR
ph thuc vào nhi da theo NDR ca tng thành ph c (1.29)
 i vi thc ph
e p i i
i
o
w w p p fa fa as as fi fi CHO CHOe
C (T) C (T) WC
W .C W .C W .C W .C W .C W .CC (T) ,

     


(1.35
a
)
 n khô và chm ca mt s loi thc phm
c vii dc tuyn tính ph thuc vào nhi[58]
C
s
= A+BT+CT
2
(1.35
b
)
 s thc nghim ph thuc vào loi thc phnh t
thc nghim hoc tra bng[58] .
i vi thc ph
17

c trong thc phm b
trong thc phm là hàm ca nhing thi trong biu thc nhit dung riêng hiu dng
có xut hin thành phn ca nhit n chuyn pha cc:

e wo
d
C (T) C(T) W .L(T)
dT



s s wo w wo ie ce wo
d
W .C (T) W (1 ).C (T) W .C (T)C (T W .L(T))
dT

     

(1.36)

 - thành phc tính theo công thc (1.23)
L(T) - nhit  thuc nhi 
273,15 273,15
o w ice
TT
L(T) L C (T)dT C (T)dT  


(1.37
a

)
ice
C (T)
- nhit dung riêng ca thành phc tính theo công thc:
ice
C (T) 402,4 6,0769.T
(1.37
b
)
w
C (T)
- nhit dung riêng ca thành phc tính theo [38].
Các công thc (mô hình) (1.34÷1.37) cho sai s tính toán chp nhi vi
n các loi thc phm, k c các loi cá. Tuy nhiên có v bt ti
trình bày là cn phi có thí nghim chính xác v  thuc vào
nhi u kin Vit Nam không ti
nghiên cu này chúng ta chp nhn s dng công thc Schwartzberg(1.31) vì công thc
này thng nht vi công th
có  tin c chính xác khi áp dng các công thc dng (1.18, 1.31) vào mô phng
c khnh trong các nghiên cu ca Nguyn Vi-
47].
nh nhit dung riêng bng thc nghim
 kim chng và hiu chnh mô
c nghi
nh nhit dung riêng trên nguyên tc dng nhii vi các
c nghinh nhit dung riêng yêu cu phi có mu chun, trong quá
a vào s i nhi ca mu chun kt hp v
trình cân bng nhit s c nhit dung riêng ca mu cnh
c thc hin theo nhiu cách khác nhau gm: n h
pháp nhi ng k      n nhi  

Differential scanning calorimeter (DSC)
  c trình bày trong ph l

m:
- Các b thí nghim thit k n, ngoi tr 
- Các thí nghim thc hic mu nh
m:
- Các thí nghin phi có mu chun
- Tn tht nhit ln, tn tht nhikhông khng ch c
- Không th c nhit dung riêng trong vùng ka thc phm
- Thit b n ph chính xác cao.
m sau:
- Các thí nghim thc hin nhanh, s liu chính xác.
- c mu nh
18

- S ng mu cho thí nghim ít
- c NDR ca thc phm trong vùng k
m:
- Trong quá trình thí nghim cn phi có mu chu so sánh
- Nhi mn phng nht
- Thit b thí nghim phi hoàn toàn kín,tránh mc khi thc hi
nhi cao.
- Chi phí thit b 
Kt lun: m trình bày   nh NDR
ca thc php nht cho kt qu chính xác
khi nghiên cu NDR ca thc phm trong min k 
nghim này hic s dng rng rãi  c tiên ti nh NDR
ca thc phm trong quá trình c thng thí nghit ti
hi phi to và gi ng nhi u trong mu vt th ng không

quá 10
-3
K. Không nhng th phi có thit b  ghi hiu nhi vi cp chính xác
rt cao mà  Vit Nam ch có th có  Ving chng Vit Nam và mt vài
phòng thí nghim vt lý ci hc Quc gia có th i không
i bom nhing k và h thng làm lnh mu bng He lng) nên ving
thc nghim NDR ca thc phu không th.
Vì th trong khuôn kh nghiên cu ca lun án này chúng ta s nh NDR theo
hai cách: (1) tính toán theo mô hình Schwartzberg  mnh
gián tip NDR t kt qu  s dn nhit (T) và h s dn nhi a(T). Kim chng
tính hp lý ca mô hình và kt qu thc nghigián tip qua s phù hp ca
ng nhi c ca fillet cá tra trong quá trình c
1.3.3 Enthalpy
ng nhit cha trong h ng vi m khng
c tính bng tích phân biu thc nhit dung riêng áp theo nhi:

 CdTH
(1.38)
i enthalpy ca thc phm có th  tính toán thit k h thng lnh
thc phm (Chang & Tao, 1981)[32m km nhit hin,
m k bao gm c nhit n và nhit hii vi thc
ph              nh
nhit dung riêng c:





n
1i

ii
n
1i
ii
dTWCWHH
(1.39)
T mô hình nhit dung riêng ca Chen (1985), enthalpy ca thc pht
nh b.
  
3
ssff
W628W23004190ttHH 
(1.40)

f
là enthalpy ca thc phm  
i vi thc phm ku thc toán hc cc
nh tích phân các biu thc mô phng nhi
nhit dung riêng ca Schwartzberg (1976)[94a] t nhi tham chiu T
r
n nhi ca
thc ph
 
 















 C8,0
tM
TR
EWCWWCTTH
2
w
2
0g
s
o
w
b
wuf
(1.41)
 tham chiu T
r
=233,15K (-40
o
C), ti nhi này enthalpy ca
c phng 0 (Riedel, 1957a, 1957b; Schwartberg, 2007).
19

   , b       a Chen (1.26) và
(1.27) t T
r
tc hai biu thnh enthalpy thc phm

 









fs
2
0gs
sf
t.t.M
TRW
W.12601550ttH
(1.42)
 
 











f
f0
b
b
o
w
sf
t.t
tLWW
W.12601550ttH
(1.43)
Pham (1994) vit lnh enthalpy c
H = A + C
f
T +
B
T

(1.44)
: C
f
= C
u
+(
bo

ww
WW
-0,8EW
s

A là hng s tích phân; B = -(EW
s
R
g
2
0
T
/18)
t
dung riêng theo nhit  thay th 2]
xây dng ma enthalpy theo thc nghim cho thc trái cây, rau qu
trong phm vi nhi 230 ÷310K và thành phc 73% ÷ 94%. Dng chung nht ca
b
 
 
z
f
Ty1TyHH 
(1.45)

r
fr
TT
T
TT




- nhi không th nguyên;
y,z  các tham s
nh enthalpy ca Chen (1985a) thc hin phù hp nht, trong khi
ma Miki và Hayakawa (1996)[73] p lm. 
này d dàng ci ti c.  m c     a Schwartzberg
(1976) và Chang và Tao (1981) là có sai s l  lun án này
tác gi s dng công thc tính enthalpy ca Chen.
1.3.4 H s dn nhit
1.3.4.1 Vai trò ca h s dn nhit trong quá trình c
H s dn nhit ca thc phm ng bi ba yu t: thành phn, cu trúc và
u kin ca quá trình. Thành pht quan trc chim
mt t l rt ln trong thc phm. Các yu t cu trúc bao g rc, hình
dáng và s sp xp hay phân b pha trong thc pht khô). Trong
 rt quan trng vì h s dn nhit ca cht khí nh  ca cht
lng và rn ti hàng chc thm chí c n. Các yu t quá trình bao gm nhi, áp
suu kin truyn nhit. Khác va h s dn nhit theo các lý thuyt
truyn nhin, h s dn nhit ca thc phm có th thay 
góc hay song song vi các th trong thc phc d  s dn nhit
ca thc phm là rt phc tp và h s c   s dn nhit hiu dng.
1.3.4.2 Mô hình toán d  s dn nhit
Maxwell (1904) [6c nghiên cu h s dn
nhit ca hn ha Maxwell da trên lý thuyn th c vit

20

d c c d
c

d c c d
2 2 ( )
2 ( )

       
  

       

(1.46)
Mô hình da trên h s dn nhit ca nhiu qu cu cha cht tan trong mt pha
liên tc và gi thuyt rng các qu c  
mô hình Maxwell ch c s dng khi thành phn th tích ca pha không liên tc là rt
th s dn nhit ca thc phm phng theo
công thc ca Maxwell:
 
dc
c
1 1 a( / ) b
1 (a 1)b
   
  

(1.47)
dC
d
dC
C
VV
V

b;
2
3
a





;


u v mô hình truyn nhit trong các loi thc
phm có th và tìm ra s khác bit khi nhit truyn dc th và ngang th thi vi h
ng, h hai thành phc cu thành t pha liên tn, h s dn
nhic lp vng dòng nhiu thc h s dn nhit sau:
2/3
c
2/3 1/3
1
1 (1 )


  

   

(1.64)

 là thành phn th tích cn.

Theo (1.47), h s dn nhit ca pha liên tc cho là lt nhiu so vi
h s dn nhit cn. Tuy nhiên, nu h s dn nhit cn ln
u h s dn nhit ca pha liên tc thì công thc s dng:
c
1/3
1
1 (1 )


  

   

(1.48)
vi:
2/3
d
c
(1 )

   


n trong thc phm. Thành phn
n liên tông và cht khô
trong thc phm. Vinh h s dn nhit ca thành phn liên tc là phc tp song
mô hình trên ch  cp cách tính mô hình liên tc.
i vi h d ng, h hai thành phn có h s dn nhit ph thung dòng nhit
c phm có th       s dn
nhi

+ Dòng nhit truyn song song vi th:
d
pa c
c
11



     





(1.49)
+ Dòng nhit truyn vuông góc vi th:
se c
1/2
1
1 (1 )


  

   

(1.50)
vi

1/2

dc
(1 / )     

Công thc c ng truyn ca dòng nhit. ng vi
a dòng nhit, ta có th gic bài toán dn nhit mt chiu. Trong thc t
21

thì dòng nhing và cn phi s dn h s dn nhit hiu dng thì t hai mô
a dòng nhit lc.
ng khác kt hp c công thc Maxwell và Eucken cho
h hai thành ph
 
21
1
(2 ) 2( 1)F
(2 ) ( 1)F
     

    
(1.51)

12
/   
- t s h s truyn nhit ca thành phn 1 và 2
0,5
2
1
1 1 1
2 2 8R
F 0,5 1 2R 1 2R




   
      


   
  
   




(1.52)
vi:
2
2
( 1)
( 1) ( / 2)


   
(1.53)
R
1
- thành phn th tích thành phn th nht, hoc
1
1
1

12
1
R 1 1
W


  

  

  

  


(1. 54)
Khi thc phm bao gm nhiu  
 d  s dn nhic ng d tính h s dn nhit ca thc phm. Ví d,
ng hp thc phm k s dn nhit cc lc tính
c b H s dn nhic ca hn hc này
lc kt hp vi h s dn nhit ca tng thành phn trong thc ph nh
c h s dn nhit ca toàn khi thc phm. 
giá là cho sai s khi tính toán là thp nht.
Mt s các nhà nghiên cn nhit song song và dc theo th
thc phm d n tr (Murakami và Okos 1989) [76]. Mô hình
song song, h s dn nhit tng là tng ca tích các h s dn nhit thành phn vi thành
phn th tích:
pa i i
V   
(1.55)


i
là thành phn th tích ca thành phn th i,
ii
i
ii
W/
V
(W / )




 mô hình ni tip, dòng nhit vuông góc vi th, h s dn nhit bng ngho
ca ta thành phn th tích và h s dn nhit thành phn:
se
ii
1
(V / )


(1.56)
Hai mô hình gii thi d n trên và ci ca h s dn
nhit ca thc phm.
Tóm li h s dn nhit ca thc phm theo mô hình tính h s dn nhit ca Levy
(1981) có sai s trung bình tuyi thp nht. ng ca Kopelman (1966)
và các mô hình vuông góc có sai s l dàng thc hin. Mô hình song song
ca Kopelman (1966) và mô hình ca Eucken Maxwell (1940) có các sai s ln, khong
16%. Mô hình dc th và ngang th cho các sai s ln nht, vi mô hình dc th là 21%và
mô hình ngang th là 34%. Trong khuôn kh ca lun án này tác gi s dng mô hình ca

 mô phng s i ca h s dn nhit hiu dng ca cá tra trong di nhi
rng.
1.3nh h s dn nhit
22

Thc nghinh h s dn nhit thành 3 nhóm: (1) Nhóm
 nh và (3) nhóm không 
c ng dng rng rãi nh(cho nhóm nh) và que
(cho nhóm không nh).
a. nh
nh dt Fourier:
x
T
dx
dT
q




(1.57)
T 
T
x
q




(1.58)

Bng cách to ra dòng nhit nh mt chiu qua vt th u kin biên loi 1
n nh, h s dn nhic m dòng nhit dn qua vt và nhit
 trên hai mt ngoài vt. Dòng nhit dn qua vt thí nghic xem là công sut nhit
cu quan trng là chn dng vt b ho phù
h dòng nhit là mt chiu.
c h s dn nhi chính xác
i cao trong phm vi nhi ln, quá trình tính toán và x n. Tuy nhiên
t s m:
- Thi gian thí nghim rt lâu: vài chc gi n vài ngày.
- H thng knh,mu ct buc phi gia công.
- Ch c  c  tc thi.
- Vt liu ci khô, vì khó có th tc ch  nh vi vt m.
- Không th nh  ca vt có tr s dn nhit rt nh (<0.05W/mK)
 d nh h s dn nhit c
(cá tra) trong khuôn kh lun án này.
b. nh
nh rc phân loi theo nhiu cách khác
nhau:
- u kin biên ca bài toán dn nhit.
- c tính bii cng nhi trong quá trình thí nghim
Theo cách th 
pháp ch  u hòa nhivà pnh thun túy.
   nhiu hòa
  nhinh trc tip h s dn nhit ,
nh h s dn nhi a, rnh h s ta nhit  trên mu chun, t 
ra h s dn nhit .
 nh thun túy
u chu
n.
u chun d bài toán dn nhiu kin biên loi 4 trên mu

chu tránh vinh nhing truyn qua vt thí nghi 
pháp ch  nhi nh mt cách tng
hp các tính cht nhit vt lý ca vt liu, tc không th nh h s dn nhit mt cách
trc tip.
n c ng dng rng rãi trong các
n túy.
23

V nguyên tc, có th c xây ds kho sát quá
trình dn nhit qua nhiu lp vt li   o hàm s) là mt trong nhng
  c nhóm ngun. S c thù c      ch  nh
gratient nhi ti b mt ngun b  các kt qu n
thiên nhi  nhng lp vt liu nhau, lc xem là tip xúc lý
ng vi ngum cn, nên có th nh
c h s dn nhit ca vt liu m, vt liu dng ht, mc bé.
ng ca ngui ta phân bin thành

mc pháp trii rt nhiu dng khác nhau. Ph bin rng
 xun thân ca tt c
c bii tên g
cp     s dn nhit ca thc phm c
c nghim cc tp, rnh chính
ng nhit truyn qua các lp vt lic tht chính xác nhit
ng tích ti ngun.
Vì nhng lý do trên trong khuôn kh ni dung nghiên cu ca lun án này tác gi 
xut áp d nh bng thc nghim h s dn nhit hiu
dng (T) và h s dn nhi a(T).
1.3.5 Khng riêng
Khng riêng ca thc phm ph thuc ch yu vào thành phn thc phm và
nhi. Thc ph c coi là mt h nhi    ng và th tích là

i trong các quá trình hn hp. Choi & Okos (1986)[34]  xui
nh khng riêng ca thc pht thành phn khng ca chúng:
i
i
i
1
W



(1.59)
  a các
ng dng ca nó b hn chng hp sn phm rng, v rng ,
khc tính theo công thc:
 





n
1i
i
i
W
1
(1.60)
Choi & Okos (1986)[34] nh khng riêng ca
hu ht các thành phn trong thc phm trong di nhi -40
0

C ti 150
0
Ph
lc 1.  s s dng mô hình c
sau.
1.3.6 H s dn nhi
1.3.6.1 
H s dn nhi là thông s  n nhi ca thc phm
trong quá trình dn nhit không 
p
C.
a



(1. 61)
H s dn nhi là tính cht nhit vt lý gn lin vi quá trình dn nhit không
 tính m
2
  n nhit vi kh 
nhit bên trong vt liu. Vt liu có h s dn nhi càng ln có th c cùng mt
24

ng nhi si vt liu có h s dn nhi i quan h
sau:
1
2
2
1
t

t
a
a



(1.62)

1
,a
2
: h s dn nhi ca vt liu 1 và vt liu 2[m
2
/s]
t
1
,t
2
: Thi gian cn thi c cùng mt ng nhi[S]
1.3nh
V nh h s dn nhi 
nh gián tinh trc tip
a. nh gián tip
 s dn nhi  nh thông qua 3 thông s
nhit vt lý khác là: h s dn nhit , nhit dung riêng C và khc tính




.C

a
(1.63)
n bic 3 thông s i v
là mt rt nhiu thi gian và thit b  nh h s dn nhit, nhit dung riêng và
khng riêng và rt khó thc hi  chính xác.
b. nh trc tip:
 s dn nhi nh da vào li gi
trình vi phân ca bài toán dn nhit không nh mt chiu, bao g
n nhit dng (
pháp Dickerson[39]
 n nhit dng:
ng s(1967,1969)[80-81]  xut,
nu s d s dn nhi  s dn nhi nu lp
thêm mm bin nhi song song v s dn nhit và
khong cách gic (hình 1.12). Khi thc hin thí nghim, mi
quan h gia thng nhi theo Carslaw và Jaeger (1947)[59] 
 








d
exp
2
q
T

2
(1.64)
: tham s không th nguyên;
 


a2
r
(1.65)
Vi:
r: khong cách gi
a: h s dn nhi [m
2
/s]
t: Thi gian [s]
Theo Nix và cng s (1967), li gii c4
 
















!24!12
ln
2
C
2
q
T
42
e
(1.66)

C
e
là hng s Euler, C
e
=0,57721
Gic , thay  nh
c a.
25

D=1,6mm
90mm
30mm
D
1
=6mm
45mm
r=6mm

Dây cặp nhiệt
Đồng-Niken,
d=0.2mm
Dây điện trở
Cr-Ni, d=0.1mm
D
1
=6mm
D=1.27mm

Hình 1.8 B  s dn nhi bng kép
 [40]
pháp Dickerson (1965)[39], b thí nghinh h s dn nhit
 c xây dng da vào quá trình dn nhit không nh mt chiu trong thanh tr dài
vô hc mô t qua mô hình toán sau:
 





















0r,0t,0
dr
dT
Rr,0tTt.T
bienkien Dieu
67.1
r
T
r
1
r
T
a
nhietdan phan trinh viPhuong
s
2
2

Gi67) kt hp vu kin biên, nghic vi
sau:
   
22
s
rR

a4
TT 



(1.68)
Ti r=0 và T =T
c
, h s dn nhi có giá tr sau:
 
cs
2
TT4
R
a



(1.69)





[s]


s

tâm T

c
[
0
C]

=

Hình 1.9 Thit b nh h s dn nhi