Geri Dön

Özdirenç ısıtma sistemi tasarımı ve farklı çözünen konsantrasyonu ile voltaj uygulamasının özdirenç ısıtmaya etkisi

Ohmic heating system design and effect of different solution concentration and voltage application to ohmic heating

  1. Tez No: 172147
  2. Yazar: PINAR ERKEK
  3. Danışmanlar: PROF.DR. ONUR DEVRES
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 80

Özet

ÖZDİRENÇ ISITMA SİSTEMİ TASARIMI VE FARKLI ÇÖZÜNEN KONSANTRASYONU İLE VOLTA J UYGULAMASININ ÖZDİRENÇ ISITMAYA ETKİSİ ÖZET Konvansiyonel ısıtma metodlanyla, tanecik içeren gıdaların istenen kalitede yüksek sıcaklığa kısa sürede ulaşılması mümkün değildir. Her tanecik merkezinin işlendiğinden emin olmak için sıvı faz gereğinden fazla işlenmektedir. Bunun için özdirenç ısıtma etkili bir çözüm sunmaktadır. İletken gıdadan elektrik akımı geçirilerek gıdanın içerisinde hemen ısı üretilebilmektedir. Gıdaya ısının nüfuzu oldukça hızlıdır. Özdirenç ısıtmada, gıdanın besin değeri, tat, aroma ve yapısal bileşimi yüksek seviyede korunmaktadır. Özdirenç ısıtmanın etkinliği gıdanın elektriksel iletkenliğine, uygulanan voltaja, frekansa, tanecik konsantrasyonuna, tanecik boyutuna ve gıdanın bileşimine bağlıdır. Bu çalışmada özdirenç ısıtma düzeneğinin tasarlanması ve kurulması, özdirenç ısıtma sırasında farklı voltajlarda, farklı tuz konsantrasyonlarında ki sulu çözeltilerin ve bazı gıda ürünlerinin (bezelye-tuz çözeltisi karışımı, portakal nektarı ve boza) sıcaklığının, akımın, voltajın ve elektrik sarfiyatının zamanla değişiminin gözlenmesi ve yorumlanması amaçlanmıştır. Suda ve %1, %3 ve %5'lik tuz çözeltilerine 60 V, 130 V ve 200V'luk başlangıç gerilim uygulanarak özdirenç ısıtma haznesinde eşit uzaklıktaki beş farklı noktadan sıcaklık ölçümü alınmış ve tekdüze ısınma sağlandığından ortalama sıcaklık değerleri kullanılmıştır. Yapılan ölçümlerde tuz konsantrasyonunun artmasıyla ısınma süresinin kısaldığı görülmüştür. Aynı zamanda voltajın arttırılması tuz konsantrasyonunun artışıyla birleşince özdirenç ısıtma süresinin daha da kısaldığı belirlenmiştir. %1 ve %3 tuz çözeltilerinin 80°C'ye ulaşma süreleri arasındaki fark %3 ve %5 tuz çözeltilerinin arasındaki farktan daha fazladır. Gıdanın elektriksel iletkenliği arttıkça ısınma süresi kısalmasına rağmen, bu sonuçlar ısınma süresinin kısalmasının da bir sının olduğunun göstergesidir. x130V ve 200 V gerilimde %1 ve %3 tuz çözeltilerinde %0, %5 w/w ve %10 w/w oranında bezelye ilave edilerek yapılan çalışmalarda %1 tuz konsantrasyonundaki çalışmada bezelye miktarı arttıkça ısınma hızının yavaşladığı görülmüştür. Buna karşın tuz konsantrasyonunun yükselmesiyle aradaki fark hemen hemen yok olmuştur. %1 tuz çözeltisinde toplam elektriksel iletkenlik %3 tuz çözeltisine kıyasla daha düşük olduğundan gıda sistemi daha uzun süreye ihtiyaç duymuştur. Tanecik konsantrasyonu arttıkça elektriksel iletkenlik düştüğünden hedef sıcaklığa ulaşma süresi uzamıştır. 200 V gerilimde %1 tuz çözeltisine % 5 şeker ilavesiyle, %1 tuz çözeltisinin ısınma süreleri arasındaki fark gözlenmiş ve şeker ilavesinin ısınma süresinin uzamasına neden olduğu görülmüştür. %5 oranında şeker içeren suda ve %5 şeker, %5w/w elma tanecikleri (5x5x5 mm) içeren suda yapılan çalışmalarda elektriksel iletkenliklerinin çok düşük olmasından ve işlem sırasında hiç değişmemesinden dolayı oldukça uzun sürmüştür. Elektriksel iletkenliğin yüksek olduğu %1 tuz çözeltisinde akım, şeker taneciklerini atlayıp geçmektedir ve kendini çevreleyen ortamdan daha yavaş ısındığından toplam gıdanın ısınma hızının yavaşlamasına neden olmuştur. 130 V ve 200 V gerilimde portakal nektarı ve bozada yapılan çalışmalarda elektriksel iletkenliğin düşük olduğu ve sıcaklık artışıyla çok yavaş değiştiği görülmüştür. Portakal nektarında, 200 V gerilim uygulaması gıda sisteminin yaklaşık 2.5 kat daha hızlı ısınmasını sağlamıştır. Boza çalışmasında ise 200 V gerilimde yine yaklaşık 2.5 kat daha hızlı ısındığı görülmüştür. Gıda bileşimine bağlı olarak portakal nektarının ısınma hızı, bozadan daha hızlı gerçekleşmiştir. Özdirenç ısıtma çalışmasında farklı faktörlerin ısınma hızını nasıl etkilediğinin belirlenmesiyle birlikte voltaj, akım ve elektrik tüketiminin nasıl değiştiği grafiksel olarak ortaya konmuştur. Elektriksel iletkenliği yüksek olan gıda sistemlerinde yüksek voltajda (130 V-200V) geçen akım çok yüksek olduğu ve ısınmayla birlikte hızla yükseldiği görülmüştür. Aynı zamanda ısınma süresinin kısa olması hedef sıcaklığa ulaşmak için harcanan elektrik tüketimini azaltmıştır. Elektriksel verilerle güç hesaplanarak, ısı hesaplanmasından o andaki sıcaklık değerlerine ulaşılmıştır. Ölçülen ve hesaplanan değerlerin kısa süreli işlemlerde birbirine çok yakın olduğu, uzun süreli ısıtma işlemlerinde ise farkın zamanla arttığı belirlenmiştir. Xİ

Özet (Çeviri)

OHMIC HEATING SYSTEM DESIGN AND EFFECT OF DIFFERENT SOLUTION CONCENTRATION AND VOLTAGE APPLICATION TO OHMIC HEATING SUMMARY Conventional heating methods have not been implemented for high temperature short time (HTST) processes to achieve desirable quality attributes in food containing particulates. The liquid has been overprocessed to ensure processing of all particle centers. Therefore ohmic heating has proven to be effective solution. By applying electric current through conducting foods, heat is generated instantly inside the food. In the ohmic heating, food nutrion value, taste, flavor and structural composition has been highly protected. The effectiveness of ohmic heating is related to applied voltage, current, particle concentration, particle size, food composition etc. The aim of this study is to completion of ohmic heating design, observing and explanation of temperature, transmission of current, applying voltage and electrical consumption change in various voltages and various salt concentrations in water solution and some food products (peas-salt solution, orange nectar and boza). By applying 60, 130 and 200 beginning voltage to water, %1, %3 and %5 salt solutions, temperature measurement has been taken in five different points being equal distance. The heating rate was found to increase as salt concentration increased. In the same time, it is observed that voltage increase with salt quantity increase has decreased heating time. It was shown that the difference of %1 and %3 salt concentrations to reach 80°C is more than the difference of %3 and %5 salt concentrations. When the food electrical conductivity has increased, although heating time decrease, it is observed that there is the limitation of heating time. In study of 130 and 200 voltage for %0, %5 and %10 w/w peas concentration inside %1 and %3 salt concentration, it is shown that as peas concentration increased, heating time increased. In the contrast, salt concentration has increased difference xnhas occurred very few. Due to the fact that overall electrical conductivity for %1 salt concentration was lower than %3 salt concentrations, food system has needed more heating time. When particles concentration increased, because of decrease of overall electrical conductivity for all food system, the heating time occurred longer. In the 200 V, it was observed difference of %1 salt concentration and %1 salt concentration adding %5 sugar. It was showed that sugar addition increased heating time. The studies of %5 sugar concentration and %5 sugar, %5 apple particles (5x5x5 mm) solutions indicate that heating time was long because overall electrical conductivity values was very low and not change with temperature increase. Electrical current in %1 salt concentration solution that is high electrical conductivity value may bypass the sugar globule. Because it heated slower than its surroundings media, it caused that food heating rate slowed. The experiments in orange nectar and boza in 130 V and 200 V showed that electrical conductivity was very low and changed little with temperature increase. In orange nectar, applying 200 V maintained higher heating rate that in 130 V. In boza study, same result was obtained. However, heating rate of orange nectar was faster than boza studies because of food composition. The change of voltage, current, electrical consumption was showed by diagrams. In food system being high electrical conductivity in high voltage (130 V and 200 V), it is found that passing current through food was high and increase fast with temperature increase. In the same time, short heating time decrease electrical consumption. With electrical measurement, consumed power was calculated and with heat equation, at that moment temperature was found. Measured and calculated temperature values were near at short time processes. However, the difference of these values increased with time in the long time heating. Xlll

Benzer Tezler

  1. Tez No

    10278

    Yüksek sıcaklıklarda metallerin özdirencini ölçen bir sistemin geliştirilmesi

    Başlık çevirisi yok

    MEHMET GÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ASLAN EROĞLU

  2. Tez No

    154901

    İndüksiyonlu çelik tav fırınlarında güç ünitelerinin PLC ile denetimi

    Power supply control trough PLC in a induction steel heating furnace

    HALİL MURAT ÜNVER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Makine MühendisliğiKırıkkale Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. VELİ ÇELİK

    Y.DOÇ.DR. MEHMET TİMUR AYDEMİR

  3. Tez No

    714975

    Development of hydrogen separation membrane in paladyum based ternary systems

    Paladyum esaslı üçlü sistemlerde hidrojen saflaştırıcı membran geliştirme

    MEHMET MERT KÖSE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK

  4. Tez No

    521478

    The preparation and characterization of samples of glass electrolyte for lithium/sodium-ion batteries

    Lityum/sodyum-iyon bataryalar için cam elektrolit örneklerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

    MURAT ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET TUNCER ERCİYES

  5. Tez No

    682105

    Karma çelik lifli kendiliğinden yerleşen betonun elektriksel özdirenci üzerinde lif kombinasyonu, lif hacmi ve mikro lif boyunun etkisi

    The effect of fi̇ber combi̇nati̇on, fi̇ber volume and mi̇cro fi̇ber length on the electri̇cal resi̇sti̇vi̇ty of the hybri̇d steel fi̇ber rei̇nforced self-compacti̇ng concrete

    NAZLI ÇİÇEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    İnşaat Mühendisliğiİnönü Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KAZIM TÜRK

    PROF. DR. PAKİ TURĞUT

Geri Dön