Numerische Simulation der Thermofluiddynamik von Lebensmitteln während der Hochdruckbehandlung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christoph Hartmann
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 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-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professorin Dr.-Ing. Petra Först