Luận văn Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm trong sấy chất lượng cao sản phẩm nông sản quy mô công nghiệp (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm trong sấy chất lượng cao sản phẩm nông sản quy mô công nghiệp (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN THÁI DƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM TRONG SẤY CHẤT LƯỢNG CAO SẢN PHẨM NÔNG SẢN QUY MÔ CÔNG NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 60520103 S K C0 0 4 3 3 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN THÁI DƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM TRONG SẤY CHẤT LƯỢNG CAO SẢN PHẨM NÔNG SẢN QUY MÔ CÔNG NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 60520103 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2014
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN THÁI DƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM TRONG SẤY CHẤT LƯỢNG CAO SẢN PHẨM NÔNG SẢN QUY MÔ CÔNG NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 60520103 Hướng dẫn khoa học: TS PHẠM HUY TUÂN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2014
4. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Nguyễn Văn Thái Dương Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/01/1988 Nơi sinh: Khánh Hòa Quê quán: Khánh Hòa Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 326 Bình Lợi, Bình Thạnh, TpHCM Điện thoại: 0986586207 E-mail: thaiduong_nls88@yahoo.com.vn II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Đại học: Hệ đào tạo: chính quy Thời gian đào tạo: năm 2006 - 2010 Nơi học: Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM Ngành học: Cơ Khí Nông Lâm Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: “ Khảo nghiệm và đánh giá khả năng ứng dụng của máy gieo Boktseeder” Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: bảo vệ đồ án tốt nghiệp vào năm 2010 tại khoa cơ khí cơ khí công nghệ. Người hướng dẫn: TS. Bùi Ngọc Hùng, ThS. Nguyễn Hải Triều III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Công ty TNHH Dynaplast 11/2010 đến nay Production Supervisor Pakeging VN i
5. IV. CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI: [1] Pham Huy Tuan., Nguyen Van Thai Duong., Nguyen Xuan Quang., Computational Modeling and Design Of A High-Intensisty Ultrasonic Transducer With Extensive Radiator For Food Dehydration, The 2014 International Conference on Green Technology and Sustainable Development (GTSD2014), HCM city University of Technical Education, Oct. 30th – 31th, HCM city, Vietnam. (Accepted) ii
6. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 201 (Ký tên và ghi rõ họ tên) iii
7. LỜI CẢM TẠ Tôi xin gởi lời tri ân chân thành và sâu sắc đến người Thầy hướng dẫn của tôi là TS. PHẠM HUY TUÂN. Thầy đã động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều về mặt học thuật, cả vật chất lẫn tinh thần để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này. Tôi cũng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Ths. Nguyễn Xuân Quang đã hỗ trợ và có những đóng góp tích cực giúp tôi hoàn thiện đề tài. Tôi xin cảm ơn quý Thầy Cô đã tận tâm giảng dạy trong suốt quá trình học tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM. Xin cảm ơn Ban Giám Hiệu và các Thầy Cô quản lý chương trình cao học đã tạo điều kiện tốt trong quá trình học. Xin cảm ơn các tác giả của các tài liệu mà tôi đã sử dụng trong suốt quá trình nghiên cứu hoàn thiện đề tài. Tôi xin cảm ơn tập thể lớp cao học CKM12B đã hỗ trợ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường. Cuối cùng tôi xin biết ơn gia đình đã luôn động viên, luôn dõi theo những bước chân của tôi trong suốt 2 năm học vừa qua. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 201 Nguyễn Văn Thái Dương iv
8. TÓM TẮT Sấy đối lưu với sự hỗ trợ của sóng siêu âm là một công nghệ xanh và bền vững. Phương pháp này giới thiệu một cách hiệu quả để cải thiện tốc độ sấy trong việc bảo quản sản phẩm nông nghiệp do hiệu ứng nhiệt thấp và nâng cao chất lượng của sản phẩm được bảo quản. So với các công nghệ sấy truyền thống khác, phương pháp này đã được chứng minh là có khả năng tiết kiệm năng lượng. Một số bộ chuyển đổi siêu âm năng lượng cao với diện tích phát sóng mở rộng đã được đề xuất và được sử dụng để sấy những nguyên liệu nhạy với nhiệt và các sản phẩm chất lượng cao. Tuy nhiên, các phương pháp thiết kế cho các thiết bị thế này vẫn còn là một quá trình rắc rối và chỉ được thực hiện cho các biên dạng cơ bản. Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng sóng siêu âm trong sấy chất lượng cao sản phẩm nông sản quy mô công nghiệp” giới thiệu một phương pháp thiết kế đơn giản cho một tấm phát sóng siêu âm có diện tích mở rộng và một chi tiết khuếch đại sóng dạng trục bậc bằng cách sử dụng một chương trình tối ưu hóa thuật toán di truyền và phân tích phần tử hữu hạn. Toàn bộ cấu trúc sẽ làm việc tại tần số 20kHz. Một phân tích trường áp suất âm với mô hình cấu trúc rắn - lưu chất cũng được thực hiện để điều tra phân bố áp suất âm trong môi trường. Một thí nghiệm sấy được tiến hành để đánh giá hiệu quả của các thiết kế. Từ khóa: siêu âm năng lượng cao, những bộ chuyển đổi siêu âm, phân tích kết hợp rắn-lỏng, phân tích âm, giải thuật di truyền, sấy siêu âm. v
9. ABSTRACT Ultrasound-assisted convective drying is a green and sustainable technology that offers an interesting way to improve dehydration rate in agriculture products processing due to a low heating effect, and increase the quality of the preserved food. In comparison to other traditional drying technologies, this method has been proven to have the energy savings potential. A number of high-power ultrasonic transducers with extensive radiators have been proposed and used to dry heat sensitive materials and high-quality dry products. Nevertheless the design methodology for those devices is still a troublesome process and only works with basic geometries. In this thesis: “Research on ultrasonic assisted drying of high quality agricultural products at industrial scale”, a simple design method for a rectangular plate of stepped profile and stepped amplification horn using a genetic algorithm optimization scheme and finite element analyses is developed. The whole structure would be resonated at 20kHz. An acoustic analysis with a coupled fluid-structure model is also undertaken to investigate the scattering pressure inside the drying medium. The drying experiments were conducted to evaluate the effectiveness of the design. Keywords: High-intensity ultrasonic, transducers, coupled fluid-structure analysis, acoustic analysis, genetic algorithm, ultrasonic drying. vi
10. MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Xác nhận của giảng viên hướng dẫn Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan iii Lời cảm tạ iv Tóm tắt v Mục lục vii Danh sách các chữ viết tắt xi Danh sách các hình xii Danh sách các bảng xiv Chƣơng 1. TỔNG QUAN 1 1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố 1 1.1.1 Các quá trình xử lý siêu âm năng lượng cao, những phát triển gần đây và tiến bộ tiềm năng 1 1.1.2 Sấy siêu âm: các nghiên cứu trong và ngoài nước 5 1.1.3 Nhận xét chung và hướng nghiên cứu của đề tài 7 1.2 Mục đích của đề tài 7 1.3 Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài 8 1.3.1 Nhiệm vụ nghiên cứu 8 1.3.2 Giới hạn của đề tài 8 1.4 Phương pháp nghiên cứu 9 Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 vii
11. 2.1 Cơ sở tính toán của phương pháp phần tử hữu hạn 10 2.1.1 Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn giải bài toán dao động 10 2.1.2 Phương pháp giải bài toán bằng phần tử hữu hạn 11 2.2 Các lý thuyết để tính toán chi tiết horn dạng trục bậc và tấm bậc 12 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý cụm thiết bị phát sóng siêu âm dùng trong sấy 12 2.2.2 Tính toán horn dạng trục bậc 13 2.2.2.1 Giải pháp phân tích các dao động tự do của một chi tiết khuếch đại sóng 14 2.2.2.2 Các công thức tính toán được tổng quát cho horn dạng trục bậc 16 2.2.2.3 Tính toán cho tấm bậc có diện tích phát sóng mở rộng 18 2.3 Giải thuật tối ưu hóa đa mục tiêu GENE 18 2.4 Nguyên lý tách ẩm bằng sóng siêu âm 19 Chƣơng 3. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CHI TIẾT HORN DẠNG TRỤC BẬC VÀ TẤM BẬC 21 3.1 Mục tiêu cần đạt được trong vấn đề thiết kế chi tiết horn dạng trục bậc và tấm bậc 22 3.2 Lựa chọn vật liệu và phương pháp tính toán 23 3.2.1 Chọn vật liệu 23 3.2.2 Phương pháp tính toán 25 3.2.2.1 Đối với horn dạng trục bậc 25 3.2.2.2 Đối với tấm bậc 26 3.3 Tính toán và thiết kế 26 3.3.1 Sơ đồ thiết kế horn dạng trục bậc và tấm bậc 26 3.3.2 Tiến hành tính toán, mô phỏng 28 3.3.2.1 Tính horn dạng trục bậc 28 3.3.2.1.1 Tính horn bằng công thức lý thuyết 28 viii
12. 3.3.2.1.2 Tính toán horn bằng Ansys 14 28 3.3.2.1.3 Kết quả tính horn 31 3.3.2.2 Tính toán cho tấm bậc 32 3.3.2.2.1 Lưu đồ tính toán tối ưu cho tấm bậc 32 3.3.2.2.2 Lựa chọn dạng dao động cho tấm 34 3.3.2.2.3 Tính sơ bộ tấm phẳng để xác định các đường tiết điểm 36 3.3.2.2.4 Sử dụng phần mềm Ansys 14 Mechanical ADPL và Matlab để tính tối ưu cho tấm bậc 38 3.3.2.2.5 Sử dụng Ansys Workbench để mô phỏng kiểm tra cho tấm bậc 39 3.3.2.2.6 Bản vẽ thiết kế tấm bậc 41 3.4 Mô phỏng kiểm tra tần số, ứng suất của cụm horn dạng trục bậc và tấm bậc 42 3.5 Mô phỏng trường áp suất sóng âm của tấm lên môi trường không khí 45 Chƣơng 4. CHẾ TẠO MẪU VÀ ĐO TRỞ KHÁNG CƠ 47 4.1 Chế tạo mẫu 47 4.2 Đo trở kháng âm và tần số cộng hưởng 48 4.3 Vấn đề kết nối trở kháng 51 4.3.1 Giới hạn công suất điện, cơ và kết nối trở kháng trong các tinh thể áp điện 51 4.3.2 Kết nối trở kháng các chi tiết khác trong cụm siêu âm 55 Chƣơng 5. THÍ NGHIỆM SẤY, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56 5.1 Mô hình thí nghiệm sấy 56 5.1.1 Chuẩn bị mẫu sấy 58 5.1.2 Dữ liệu sấy 60 5.2 Kết quả và thảo luận 61 5.2.1 Kết quả sấy 61 5.2.2 Thảo luận 62 5.2.2.1 Thảo luận về kết quả sấy 62 5.2.2.2 Thảo luận về kết quả tính horn và tấm bậc 64 ix
13. Chƣơng 6. KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 65 6.1 Kết luận 65 6.1.1 Tần số dao động riêng của cụm phát sóng siêu âm và trở kháng đo được 65 6.1.2 Kết luận về hiệu quả quá trình sấy có sự hỗ trợ của sóng siêu âm 66 6.1.3 Tổng kết 66 6.2 Đề nghị 67 6.2.1 Các vấn đề còn tồn tại 67 6.2.2 Hướng phát triển của đề tài 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 72 x
14. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT FEM: Finite Element Method. GA: Genetic Algorithm xi
15. DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Cấu trúc cơ bản của một bộ chuyển đổi siêu âm dạng đĩa có bậc và một bộ chuyển đổi dạng tấm có bậc. 2 Hình 1.2: Cấu trúc cơ bản của bộ chuyển đổi siêu âm dạng trụ và một mô phỏng phần tử hữu hạn cho dao động của ống trụ. 3 Hình 1.3: Mô hình chống tạo bọt bằng siêu âm. 4 Hình 1.4: Hệ thống sấy siêu âm. 4 Hình 1.5: Sơ đồ của sấy đối lưu không khí với sự hỗ trợ của siêu âm. 6 Hình 1.6: Mô hình thiết bị phát sóng siêu âm năng lượng cao gồm: Bộ chuyển đổi kiểu Langevin (1) – Horn khuếch đại cơ dạng trục bậc (2) – Tấm bậc (3) 8 Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý cụm thiết bị phát sóng siêu âm ứng dụng trong sấy 13 Hình 2.2: Horn dạng trục bậc 17 Hình 3.1: Sơ đồ thiết kế chi tiết horn dạng trục bậc. 27 Hình 3.2: Sơ đồ thiết kế tấm bậc. 27 Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn biên độ dao động của horn ứng với tần số 19,2 kHz. 29 Hình 3.4: Chia lưới mô hình horn trong Model. 30 Hình 3.5: Lấy kết quả bài toán trong Result. 30 Hình 3.6: Xác định điểm x0. 32 Hình 3.7: Lưu đồ giải thuật tối ưu để xác định tần số làm việc và các kích thước của tấm được thiết kế. 33 Hình 3.8: Một số dạng dao động của tấm được thiết kế. 35 Hình 3.9: Phân bố chuyển vị của tấm phẳng có chiều dài 260 mm, dầy 29 mm dao động ở Mode 8. 37 Hình 3.10: Phân bố chuyển vị của tấm bậc được thiết kế tại tần số 19,2 kHz 39 Hình 3.11: Chia lưới cho mô hình ở mức mịn 53766 phần tử; 83924 nút. 41 xii
16. Hình 3.12: Dạng Mode 8 của tấm với tần số làm việc 20030 Hz 41 Hình 3.13: Bản vẽ thiết kế tấm bậc 42 Hình 3.14: Chia lưới cho cụm tấm và horn với mối ghép ren M12 với mức mịn (147425 phần tử; 236671 nút). 44 Hình 3.15: Dạng dao động của cụm horn và tấm bậc tại tần số 19987 Hz. 44 Hình 3.16: Phân bố ứng suất Von-Mises của cụm. 45 Hình 3.17: Mô hình phân tích phân bố áp suất sóng âm lên môi trường 46 Hình 3.18: Phân bố áp suất sóng âm lên môi trường sấy. 46 Hình 4.1:Cụm chi tiết phát sóng siêu âm với horn dạng bậc và tấm bậc được chế tạo 48 Hình 4.2:Kết quả đo trở kháng của cụm phát sóng siêu âm tại các tần số cộng hưởng 49 Hình 4.3: Cụm phát sóng siêu âm dùng trong ứng dụng sấy. 51 Hình 4.4: Mạch điện tương đương cho các tấm tinh thế sứ áp điện 53 Hình 4.5: Mô hình mạch điện phân tích trở kháng cho cụm siêu âm 55 Hình 5.1: Hệ thống sấy siêu âm gián tiếp được xây dựng để thí nghiệm. 56 Hình 5.2: Lát cà rốt được chuẩn bị trước khi đem vào sấy 58 Hình 5.3: Cân điện tử METTLER TOLEDO, model: RW00-1220-301 được sử dụng để cân mẫu sấy. 59 Hình 5.4: Đồ thị so sánh tốc độ sấy khi xử dụng hai phương pháp sấy có và không có sự hỗ trợ của siêu âm. 61 Hình 5.5: Mẫu 1: Mẻ cà rốt chưa sấy; Mẫu 2: Mẻ cà rốt đã sấy với siêu âm; Mẫu 3: Mẻ cà rốt đã sấy không có siêu âm. 62 xiii
17. DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 3.1: Các thuộc tính của thép SS 41 25 Bảng 3.2: Các thuộc tính của hợp kim nhôm AA7075-T6 25 Bảng 3.3: Kết quả tính toán horn dạng trục bậc bằng công thức lý thuyết. 28 Bảng 3.4: Kết quả mô phỏng của horn dạng trục bậc ở các mức chia lưới khác nhau 31 Bảng 3.5: Các kích thước của horn được thiết kế 31 Bảng 3.6: Tần số dao động của tấm tương ứng với các Mode khác nhau 35 Bảng 3.7: Các kích thước của tấm bậc sau khi đã tối ưu 38 Bảng 3.8: Kết quả mô phỏng tấm bậc trong AnsysWorkbench với các mức chia lưới khác nhau 40 Bảng 3.9: Kết quả mô phỏng cho cụm chi tiết với các mức chia lưới khác nhau. 43 Bảng 5.1: Số liệu sấy qua hai mẻ sấy: có sự hỗ trợ của siêu âm và không có sự hỗ trợ siêu âm 60 xiv
18. Luận văn cao học GVHD : TS. Phạm Huy Tuân CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã công bố 1.1.1 Các quá trình xử lý siêu âm năng lƣợng cao, những phát triển gần đây và tiến bộ tiềm năng (Gallego-Juárez, 2009, 2010) Mặc dù ứng dụng năng lượng siêu âm để sản xuất hoặc để tăng cường một loạt các quy trình đã được khám phá từ khoảng giữa thế kỷ 20, nhưng chỉ một số ít các quá trình xử lý siêu âm đã được thiết lập ở cấp độ công nghiệp. Trong hơn mười năm qua, sự quan tâm trong lĩnh vực xử lý siêu âm đã làm sống lại, đặc biệt là trong các lĩnh vực công nghiệp, nơi công nghệ siêu âm có thể là một công cụ sạch và hiệu quả để cải thiện các quá trình cổ điển đang tồn tại hay một sự thay thế đổi mới cho sự phát triển những quy trình mới. Các ngành liên quan như công nghiệp thực phẩm, môi trường, dược phẩm, sản xuất hóa chất, máy móc, khai thác nơi mà năng lượng siêu âm đang trở thành một công nghệ mới nổi cho quá trình phát triển. Trong lĩnh vực xử lý siêu âm trong môi trường chất lỏng và đặc biệt hơn trong môi trường khí, sự phát triển của các bộ phận chuyển đổi dạng tấm bậc và các dạng bộ phận phát năng lượng khác với bề mặt phát sóng rộng đã góp phần mạnh mẽ vào việc thực hiện ở giai đoạn bán công nghiệp và công nghiệp của một số ứng dụng thương mại, trong các lĩnh vực như thực phẩm, ngành công nghiệp nước giải khát (như chống tạo bọt, sấy, khai thác ), môi trường (như làm sạch không khí, lọc bùn ), chế tạo máy và các quá trình sản xuất ( như rửa trong ngành dệt may, sản xuất ). - Những bộ phát siêu âm năng lƣợng cao: những tiến bộ gần đây Với các ứng dụng của siêu âm cường độ cao trong môi trường chất lỏng hoặc các môi trường nhiều pha khác, các bộ phận chuyển đổi năng lượng cao đặc biệt đòi HVTH : Nguyễn Văn Thái Dương 1
19. Luận văn cao học GVHD : TS. Phạm Huy Tuân hỏi các yêu cầu khắt khe về các thuộc tính âm học. Môi trường chất lỏng (đặc biệt là khí) có một trở kháng âm thấp và sự hấp thụ âm thanh cao. Vì vậy, để có được sự truyền năng lượng hiệu quả, thì cần thiết phải có một sự kết hợp trở kháng tốt giữa các bộ phận chuyển đổi năng lượng. Ngoài ra, với những ứng dụng công nghiệp quy mô lớn, công suất cao và diện tích phát xạ rộng sẽ được yêu cầu trong những bộ phận chuyển đổi. Cố gắng để đạt được mục tiêu như vậy, một họ mới các bộ chuyển đổi siêu âm thực hiện công suất năng lượng cao, hiệu quả và kiểm soát hướng đã được phát triển. Đây là họ bộ chuyển đổi siêu âm có bề mặt bức xạ rộng trong đó bao gồm nhiều phiên bản tùy thuộc vào hình dạng hoặc biên dạng của bộ phát. Các loại chính của bộ chuyển đổi siêu âm như thế này có thể kể đến: tấm dạng bậc (hình 1.1), tấm có rãnh, tấm dạng bậc có rãnh và bộ phát dạng trụ (hình 1.2) Hình 1.1 Cấu trúc cơ bản của một bộ chuyển đổi siêu âm dạng đĩa có bậc và một bộ chuyển đổi dạng tấm có bậc. Nguồn: (Gallego-Juárez, 2009, 2010). HVTH : Nguyễn Văn Thái Dương 2
20. Luận văn cao học GVHD : TS. Phạm Huy Tuân Hình 1.2 Cấu trúc cơ bản của bộ chuyển đổi siêu âm dạng trụ và một mô phỏng phần tử hữu hạn cho dao động của ống trụ. Nguồn: (Gallego-Juárez, 2009, 2010). - Ứng dụng siêu âm trong ngành công nghiệp thực phẩm Ứng dụng của năng lượng siêu âm trong công nghệ chế biến thực phẩm là một trong những lĩnh vực hứa hẹn nhất cho tiến bộ trong tương lai của siêu âm. Cách làm sạch của năng lượng siêu âm như một chất hóa học không gây ô nhiễm, không ion hóa không khí, đóng một vai trò quyết định trong việc liên tục tìm kiếm các phương pháp sản xuất an toàn và chất lượng hơn. Trong phạm vi rộng của các ứng dụng tiềm năng của năng lượng siêu âm trong chế biến thực phẩm chỉ có rất ít các quy trình có được đã được thiết lập ở cấp độ công nghiệp. Tuy nhiên, một số quy trình mới đã được nghiên cứu mở rộng và hiện nay đang tiến rất gần với việc phát triển thương mại công nghệ này, như là các ứng dụng siêu âm trong chống tạo bọt, sấy và quá trình khai thác chất lỏng siêu tới hạn Hình 1.3 giới thiệu mô hình chống tạo bọt bằng siêu âm trong công nghiệp. HVTH : Nguyễn Văn Thái Dương 3
21. Luận văn cao học GVHD : TS. Phạm Huy Tuân Hình 1.3 Mô hình chống tạo bọt bằng siêu âm. Nguồn: (Gallego-Juárez, 2009, 2010). Hình 1.4 giới thiệu một mô hình sấy đối lưu có sự hỗ trợ của năng lượng sóng siêu âm. Hình 1.4 Hệ thống sấy siêu âm. Nguồn: (Gallego-Juárez, 2009, 2010). - Ngoài ra, siêu âm năng lượng cao còn được ứng dụng trong nhiều khía cạnh khác như trong vấn đề môi trường, làm sạch, gia công cơ khí Trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài này, tác giả chỉ quan tâm đến lĩnh vực ứng dụng của sóng siêu âm năng lượng cao trong công nghiệp thực phẩm, mà đặc biệt là quá trình sấy. HVTH : Nguyễn Văn Thái Dương 4