Numerische Simulation der Thermofluiddynamik von Lebensmitteln während der Hochdruckbehandlung

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Christoph Hartmann
• Subject Area: Chemical and Thermal Process Engineering
• Term: from 1999 to 2001
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5191190

Lebensmittelinhaltsstoffe und Mikroorganismen in Lebensmitteln erfahren während einer Hochdruckbehandlung in der Hochdruckzelle räumlich und zeitlich inhomogen verteilte thermische und mechanische Bedingungen. Diese resultieren aus den thermofluiddynamischen Vorgängen in der Zelle und können sich auf die physiko-chemischen und mikrobiologischen Prozesse während der Hochdruckbehandlung auswirken. Neuentwickelte in-situ-Meßtechniken erfassen diese Vorgänge zweidimensional. Das vorliegende Forschungsvorhaben befaßt sich mit der numerischen Simulation der dreidimensionalen instationären thermofluiddynamischen Zusammenhänge und ergänzt somit die experimentellen Untersuchungen.Zum einen sollen die sich einstellenden Strömungsformen und der dadurch bedingte Impulsaustausch aufgezeigt werden. Des weiteren sollen zeitliche Temperaturvorläufe ermittelt werden, welche die Fluidteilchen auf ihren Bahnlinien erfahren. Außerdem werden die Wärmetransportvorgänge zwischen Zellwand und Fluid rechnerisch simuliert. Die Antragsteller verwenden das kommerzielle CFD-Programm CFX-4 und eigene Unterprogramme. Ein Vergleich mit experimentell gewonnenen 2D-Darstellungen von Geschwindigkeits- und Temperaturfeldern wird erbracht.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professorin Dr.-Ing. Petra Först