CFD-onderzoek naar de klimaatomstandigheden in een koelcel voor nakoeling: de luchtverdeling optimaliseren om de producten sneller te koelen.
EOLIOS heeft een stand van zaken opgemaakt van de klimaatomstandigheden in een koelcel voor nakoeling: de luchtbeweging kon worden verbeterd om de koeling van de producten te bevorderen. Het doel van het onderzoek is om de luchtverdeling te optimaliseren in de cel, met behulp van CFD-simulatie.
De koelcellen in de vleesindustrie hebben tot doel de producten onder de juiste temperatuuromstandigheden te brengen en een gunstige relatieve vochtigheid te handhaven, zowel om gewichtsverlies te beperken als om microbieel bederf te vertragen.
De hele opgave: een voldoende luchtbeweging om te koelen en te homogeniseren, verzoenen met een voldoende lage luchtsnelheid om overmatig vochtverlies te voorkomen.
De kern. CFD-onderzoek naar een koelcel voor nakoeling (vleesindustrie), in een ruimte van 0 °C, om een kerntemperatuur van 4 °C te bereiken. De simulatie legt twee recirculatielussen bloot die de karkassen in het midden onvoldoende doorstromen, met stagnatie van de warmte. EOLIOS ontwerpt een luchtverdeelsysteem op maat om de luchtbeweging tot in de kern van de karkassen gelijkmatig te maken, zonder het vochtverlies te vergroten.
De nakoeling wordt gekenmerkt door een massale warmteafvoer, gepaard met een lichte verdamping. Het doel is de oppervlaktetemperatuur van de karkassen snel te verlagen, zodat bacteriegroei wordt afgeremd en het vochtverlies door verdamping beperkt blijft. De ruimtetemperatuur bedraagt ongeveer 0 °C en de karkassen blijven er 4 tot 6 uur.
De lucht heeft een dubbele functie: zorgen voor de luchtbeweging en de koude verplaatsen. Een goede koeling moet een lage kerntemperatuur opleveren (doel: 4 °C), die afhangt van de begintemperatuur van het product, de massa ervan en de temperatuur bij nakoeling en opslag — en die de houdbaarheid bepaalt.
Snelle koelfase na het slachten: de karkassen staan enkele uren in een koude ruimte om hun oppervlaktetemperatuur te verlagen, de microbiële groei af te remmen en het vochtverlies vóór de opslag te beperken.
Temperatuur in het midden van het product, die er het langst over doet om te dalen. Zij, en niet de oppervlaktetemperatuur, bepaalt de voedselveiligheid en de houdbaarheid; ze bereiken vraagt een luchtbeweging die tot in de kern van de karkassen doordringt.
Een goede opstelling van de karkassen bevordert de ventilatie en het doordringen van de koude. Omgekeerd zijn veel rekken zonder karkassen — vooral in de as — ongunstig: de lucht neigt zich te concentreren in de lege zones. De rijen karkassen vormen een grotere weerstand, waardoor de luchtbeweging in die zones minder effectief is.
De luchtbewegingen bestaan uit twee tegengestelde lussen, aangedreven door de luchtverdeling van de verdamperventilatoren. Deze lussen zorgen voor hoge snelheden langs een verticale as in het midden van de cel en ter hoogte van de vloer. In het hart van de karkaszone (het centrum van de recirculatielussen) zijn de luchtsnelheden juist veel lager. De opwaartse luchtbeweging, door dichtheidsverschillen, valt overigens onder de schoorsteeneffect.
Gesloten circuit dat de lucht doorloopt onder invloed van de verdamperventilatoren. Nuttig om het volume te doormengen, maar in het centrum blijft een langzame zone waar de lucht stagneert: daar worden de karkassen het minst goed gekoeld.
Niet alle karkassen krijgen dezelfde luchtbeweging: die in het centrum van de lussen blijven onvoldoende doorstroomd. Die verminderde luchtbeweging leidt tot een stagnatie van de warmte aan het oppervlak van de karkassen, waardoor de convectieve warmteoverdracht afneemt. De recirculatie veroorzaakt ook een thermische recirculatie in de zones met lage snelheid, met plaatselijk een lichte temperatuurstijging tot gevolg.
Uiteindelijk heeft EOLIOS een systeem op maat ontworpen om de koelomstandigheden van de producten in de koelcel te verbeteren, met een gelijkmatige luchtbeweging tot in de kern van de karkassen.
Onthoud dit. Bij nakoeling is meer luchtbeweging niet altijd beter: de kern van de karkassen moet worden bereikt zonder het oppervlak uit te drogen. CFD lokaliseert de langzame zones en richt de luchtverdeling daar waar ze ontbreekt, in plaats van het totale debiet te verhogen.
Kernkoeling, luchtbeweging en vochtverlies: de antwoorden op de vragen die industriëlen en koeltechnische beheerders zich stellen vóór een CFD-onderzoek.
Nakoeling is de snelle koelfase na het slachten: de karkassen staan 4 tot 6 uur in een ruimte van 0 °C om hun oppervlaktetemperatuur te verlagen en de microbiële groei af te remmen. CFD controleert of de luchtbeweging werkelijk tot in de kern van de producten komt, zoals in onze andere onderzoeken naar koelcellen.
De lucht doorloopt twee recirculatielussen die door de verdamper worden aangedreven. In hun centrum vallen de luchtsnelheden terug: daar krijgen de karkassen te weinig luchtbeweging, blijft de warmte aan het oppervlak hangen en daalt de kerntemperatuur langzamer.
Nee. Te veel luchtbeweging droogt de karkassen uit en verhoogt het gewichtsverlies. De opgave is voldoende luchtbeweging om te koelen te combineren met een lage genoeg snelheid om de verdamping te beperken; de simulatie helpt dat evenwicht zone per zone te vinden.
Een goede opstelling bevordert het doordringen van de koude. Lege rekken in de as laten de lucht zich juist in de vrije zones concentreren, terwijl volle rijen weerstand vormen en de luchtbeweging verminderen. CFD test die configuraties vóór ingebruikname.
Kaarten van luchtsnelheden en temperaturen, het aanwijzen van de langzame zones, en het ontwerp van een luchtverdeelsysteem op maat dat een gelijkmatige luchtbeweging tot in de kern van de karkassen garandeert, zonder het vochtverlies te vergroten.
Verken onze expertise, projecten en technische dossiers om verder te komen dan deze vragenlijst.
CFD-onderzoek naar een koelcel voor nakoeling (vleesindustrie): analyse van de recirculatielussen en de zones met weinig luchtbeweging die de kernkoeling vertragen, en ontwerp van een luchtverdeelsysteem op maat dat de luchtbeweging homogeniseert en het vochtverlies beperkt.
ZwembadZwemcentrum — Hauts-de-Seine
DistributiecentrumKlimaattechniek — medisch distributiecentrum
HotelSharaan by Jean Nouvel
MuseumGalerij Paleontologie — MNHN
ZwembadZwembad — Montreuil
IndustrieFarmaceutische fabriek — HVAC
Natuurlijke ventilatiePrototype — ventilatieschoorsteen
KoelcelKoelcel — Leipzig
Sport / arenaBercy Arena — Parijs
IndustrieFabriek — windturbines
Atrium · 🔒Comfort onder een glasoverkapping — Atrium
CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied klimaattechniek op één plek.
Het eenvoudigst is om er samen over te praten. Onze ingenieurs antwoorden met een eerste technische analyse.