Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đo lường độ dẫn nhiệt của giấy và bìa các tông sóng với dự đoán hiệu suất nhiệt cho các ứng dụng thiết kế
Tóm tắt
Hiểu biết về quá trình truyền nhiệt trong bìa các tông sóng là rất quan trọng cho việc thiết kế bao bì hiệu quả hơn cho các ngành công nghiệp liên quan đến việc đông lạnh và làm mát thực phẩm. Trong nghiên cứu này, độ dẫn nhiệt của các loại giấy cấu thành nên bìa các tông sóng đã được đo và sử dụng để xác thực các mô hình phần tử hữu hạn về quá trình truyền nhiệt trong bìa các tông. Kết quả cho thấy giấy có tính chất anisotropic cao, với độ dẫn nhiệt theo chiều máy và chiều ngang máy lớn hơn gần một bậc so với chiều dày. Các mô hình phần tử hữu hạn cho thấy sự đồng ý tốt với các kết quả thực nghiệm và đã chứng minh rằng phần lớn quá trình truyền nhiệt trong bìa các tông sóng diễn ra qua lớp rãnh. Dựa trên các mô hình phần tử hữu hạn, các mô hình đơn giản nhằm dự đoán hiệu suất nhiệt của bìa các tông sóng đã được đánh giá và cho thấy rất hiệu quả trong việc tái tạo các kết quả của các phương pháp phần tử hữu hạn phức tạp hơn. Những phương pháp đơn giản này có thể được sử dụng để thực hiện các phép tính thiết kế bìa các tông sóng, và các mô hình có và không có bức xạ có thể được sử dụng để đưa ra ước tính về giới hạn dưới và giới hạn trên của điện trở nhiệt cho một thiết kế bìa nhất định.
Từ khóa
#độ dẫn nhiệt #bìa các tông sóng #mô hình phần tử hữu hạn #truyền nhiệt #hiệu suất nhiệtTài liệu tham khảo
Bormett DW (1981) Overall effective thermal resistance of corrugated fibreboard. Research paper No. FSRP-FPL-406. Forest Products Lac, Madison WI
Bronlund JE, Robertson TR (2006) Modelling of heat transfer through corrugated cardboard packaging. In: IIR/IHRACE conference, Auckland
Bronlund JE, Redding GP, Robertson TR (2014) Modelling steady-state moisture transport through corrugated fibreboard packaging. Packag Technol Sci 27:193–201
Choi S, Burgess G (2007) Practical mathematical model to predict the performance of insulating packages. Packag Technol Sci 20:369–380
Cleland AC, Earle RL (1976) A new method for prediction of surface heat transfer coefficients in freezing. In: Bulletin. Annex-International Institute of Refrigeration (IIR), Refrigeration Science and Technology. 1976-1, pp 361–368
COMSOL Multiphysics® v. 4.4. www.comsol.com. COMSOL AB, Stockholm, Sweden
de Castro LR, Vigneault C, Cortex LAB (2004) Container opening design for horticultural produce cooling efficiency. J Food Agric Environ 2:135–140
Heat Transfer Users Guide (2013) COMSOL. Stockholm, Sweden, pp 188–190
Imakoma H, Yano T, Kubota K, Ohomura N, Kataoka K (2000) Moisture content dependence of anisotropic effective thermal conductivity for recycled paper. Kagaku Kogaku Ronbunshu 26:105–107
Incropera FP, Lavine AS, Bergman TL, DeWitt DP (2007) Fundamentals of heat and mass transfer. Wiley, New York
McCabe WL, Smith JC, Harriott P (1993) Unit operations of chemical engineering, vol 1130. McGraw-Hill, New York
Mikheyev M (1968) Fundamentals of heat transfer. Mir, Moscow
Moureh J, Derens E (2000) Numerical modelling of the temperature increase in frozen food packaged in pallets in the distribution chain. Int J Refrig 23:540–552
Ramaker TJ (1974) Thermal resistance of corrugated fibreboard. Tappi 59:69–72
Robertson TR, Thompson FB, Cleland AC (1998) Measuring thermal resistance of corrugated made simple. Packag Technol Eng 7:48–51
Thompson FB, Robertson TR, Cleland AC (1999) Modelling the heat transfer resistance of corrugated paperboard. N Z Food J 29:94–97
Twede D, Harte B (2003) Logistical packaging for food marketing systems. In: Cole R, McDowell D, Kirwan M (eds) Food packaging technology. Blackwell Publishing, Oxford
Urbanik TJ (2001) Effect of corrugated flute shape on fibreboard edgewise crush strength and bending stiffness. J Pulp Pap Sci 27:330–335
Zapata PA, Fransen M, ten Thije BJ, Saes L (2013) Coupled heat and moisture transport in paper with application to a warm print surface. Appl Math Model 37:7273–7286