Notice
Optimisation numérique et expérimentale d'un procédé continu de fumage électrostatique de saumon
Numerical and experimental optimisation of a continuous electrostatic smoking process of salmon
Baron R.*, Cardinal M., Havet M., Pierrat D., Touchard G.
* Ifremer, Département Sciences et Techniques alimentaires Marines (STAM), rue de l'Ile d'Yeu, BP 21105, 44311 Nantes cedex 03 ; Tél : 02.40.37.42.21 ; Fax : 02.40.37.40.71 ; E-mail : Regis.Baron@ifremer.fr
Proceedings of the ESA/IEJ/IEEE Joint Conference on Electrostatics, 2006, University of California, Berkeley, 2006-06-20/23, p. 1-13 - Texte en Anglais
Résumé
Le procédé de fumage est une opération unitaire discontinue et la durée de traitement se compte en heure (2 à 3 heures généralement). La déposition des particules de la fumée peut être accélérée par l’emploi d’une précipitation électrostatique. Cependant, une meilleure connaissance des phénomènes physiques mis en jeu est nécessaire pour optimiser le processus. Les auteurs ont effectué des études expérimentales et numériques pour obtenir des informations essentielles sur l’écoulement de la fumée. D'abord les expériences ont porté sur la caractérisation physique de la fumée de bois. Les informations obtenues sur la taille et la concentration en particules nous conduisent à considérer que l’emploi d’un modèle algébrique glissant (ASM) est intéressant pour décrire l’écoulement turbulent de la fumée qui est alors assimilé à un mélange biphasique (phase gazeuse et phase particulaire). Les principaux couplages entre l’écoulement et les forces électriques sont prises en compte par l’intermédiaire de la vitesse de glissement des particules par rapport à la phase porteuse, c-a-d la phase gazeuse.
Plusieurs hypothèses ont été testées pour introduire le bon couplage autour de cette vitesse. La résolution numérique de ce modèle a été comparée, dans un premier temps, aux données de la littérature sur les précipitateurs électrostatiques de type fils/plaque. En parallèle, des expériences de laboratoire ont été menées sur une maquette simplifiée du fumoir qui se rapproche de la géométrie de ces précipitateurs. Les résultats de vélocimétrie par image de particules (PIV) montrent très clairement que les phénomènes électrostatiques apparaissent au-dessus d’une tension seuil et sont fortement influencés par la géométrie des électrodes.
Ces données sont ensuite confrontées aux résultats de simulation numérique et discutées. En tenant compte de tous ces éléments informatifs, un prototype de démonstration de taille semi-industrielle pré-optimisé a été développé. Les premiers éléments autour des quantifications physiques, biochimiques et sensorielles sur les saumons fumés par ce prototype en comparaison avec du fumage traditionnel, sont ensuite succinctement abordés et confirment le potentiel de ce prototype.
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