数值模拟多冰晶的生长形貌

作者:甄仌*; 苏格毅; 杨红艳; 许莹莹; 张庆钢; 王莹
来源:食品与发酵科技, 2022, 58(05): 87-92.

摘要

为研究食品速冻保鲜过程中多冰晶的微观生长特性,基于KOBAYASHI模型,采用单相场方程同时控制多个冰晶的生长,模拟了多冰晶晶核随时间步长和各向异性强度增加时的形貌变化。结果表明:随着模拟冷冻时间步长的增加,各冰晶的生长形貌逐渐变大,相邻冰晶由自由生长逐渐变为竞向生长,生长速率受到了抑制,冰晶形貌不再具有典型的六重对称性;在其他模拟参数不变的情况下,随着各向异性强度的增加,冰晶的大小及主枝相貌均变大,各冰晶间的相互影响逐渐增强。在食品的速冻保鲜过程中,防止大冰晶破坏细胞壁降低食品品质,应合理地控制冷冻时间和各向异性强度。

  • 单位
    哈尔滨商业大学; 建筑工程学院