Categories
Reports

Frysting og þíðing grálúðu – tilraunir og CFD hermun / Freezing and thawing of Greenland halibut – experiments and CFD simulation

Author(s):

Björn Margeirsson, Lárus Þorvaldsson, Sigurjón Arason

Funded by:

AVS, TÞS, Rannsóknasjóður HÍ

Contact

Sigurjón Arason

Head Engineer

sigurjon.arason@matis.is

Frysting og þíðing grálúðu – tilraunir og CFD hermun / Freezing and thawing of Greenland halibut – experiments and CFD simulation

Frysting og þíðing grálúðu var rannsökuð með tilraunum og tölvuvæddum varma‐ og straumfræði (CFD) líkönum.  Heilu bretti af hálf‐frosinni grálúðu var komið fyrir í frostgeymslu og lofthitastig og hitastig grálúðu á mismunandi stöðum á brettinu mælt með hitasíritum.  Tíminn, sem tók að frysta grálúðuna frá ‐10 til ‐5 °C undir ‐15 °C, var allt frá einum og upp í fjóra daga eftir staðsetningu á bretti. Í þíðingartilraunum voru bæði stakir pokar og tuttugu pokar, sem staflað var á bretti, rannsakaðir í hitastýrðum kæliklefum Matís og HÍ. Upphitun fullfrosinnar vöru var kortlögð við aðstæður, sem komið geta upp við uppskipun úr frystitogurum eða 10 – 20 °C lofthita.  Við niðurstöður tilraunanna voru bornar saman niðurstöður þrívíðra varmaflutningslíkana og fékkst almennt gott samræmi þar í milli. Við 10 klst. geymslu í 12,6 °C lofthita hækkaði hiti í stökum pokum úr um ‐26 °C í u.þ.b. ‐5 °C.  Við jafn langt hitaálag hækkaði hiti í pokum á bretti úr ‐22,5 °C í allt frá ‐17 til ‐3 °C sem sýnir hversu óeinsleit hitadreifingin getur verið við langvarandi hitaálag. Niðurstöður CFD líkansins sýndu að 10 m/s vindur við uppskipun flýtir þiðnun frosins fisks á bretti verulega.   

Freezing and thawing of Greenland halibut was investigated with experiments and computational fluid dynamics (CFD) models.  A whole pallet of half‐frozen halibut was put in a frozen storage and ambient temperature and fish temperature at different locations in the stack monitored. The required freezing time from ‐10 – ‐5 °C down to ‐15 °C was one to four days depending on the location within the stack.    In the thawing experiments, both single, free standing halibut bags and twenty halibut bags stacked on a pallet, were investigated in an air climate chamber. The warm up of full‐frozen product was mapped under typical temperature conditions during unloading of products from freezer trawlers, i.e. at 10 – 20 °C ambient temperature. A good comparison between the CFD simulation and experimental results was obtained.  Fish temperature increased from ‐26 °C to ‐ 5 °C inside single bags when thermally loaded for 10 hours at 12.6 °C ambient temperature. Equally long temperature abuse for the whole pallet, initially at ‐22.5 °C, resulted in a very inhomogeneous temperature distribution from ‐17 to ‐3 °C.   The results from the CFD modelling showed that 10 m/s wind during unloading seriously accelerates thawing of frozen fish.

See full report