Optimal dynamic heat generation profiles for simultaneous estimation of thermal food properties using a hotwire probe: computation, implementation and validation / Scheerlinck, Nico in Journal of food engineering, Vol. 84 N°2 (Janvier 2008)  

Public ISBD [article]  inJournal of food engineering > Vol. 84 N°2 (Janvier 2008) . - 297-306 p. Titre : Optimal dynamic heat generation profiles for simultaneous estimation of thermal food properties using a hotwire probe: computation, implementation and validation Type de document : texte imprimé Auteurs : Scheerlinck, Nico, Auteur ; Berhane, Nahor H., Auteur ; Moles, Carmen G., Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : 297-306 p. Note générale : Génie Chimique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Hotwire probe Optimal experimental design Global optimization Heating strategy la sonde Plan d'expérience optimal Optimisation globale Stratégie de chauffage Index. décimale : 664 Résumé : The methodology of dynamic optimal experimental design was applied to estimate the thermal conductivity and the volumetric heat capacity of conduction heated foods simultaneously. For this purpose, a hotwire probe was used to generate heat in the thermal center of a food product. The temperature response was measured at a specified location inside the food. In order to minimize the effect of experimental input errors on the estimates, the information content of the measured temperature profiles was maximized. Optimal (dynamic) heat generation profiles as well as an optimal location to measure the temperature response in the food product were computed based on modern global optimization algorithms. These heating profiles were implemented and it was shown that the methodology guarantees an optimal regime for simultaneous parameter estimation. Pulse heating with two peaks – one at the beginning and one at the end of the experiment – was found to be an optimal heating profile. The optimal measurement position was located at some distance from, and close to, the heating probe. The mathematical and numerical outcomes of the applied methodology were interpreted in a physical context. Validation experiments with a food simulator (Tylose) were done, and coefficients of variation of 4% and 2% were obtained for the thermal conductivity and volumetric heat capacity, respectively. La méthodologie du plan d'expérience optimal dynamique a été appliquée pour estimer la conductivité thermique et la capacité de chaleur volumétrique de conduction a chauffé des nourritures simultanément. À cette fin, une sonde de hotwire a été employée pour produire de la chaleur au centre thermique d'un produit alimentaire. La réponse de la température a été mesurée à un endroit spécifique à l'intérieur de la nourriture. Afin de réduire au minimum l'effet des erreurs expérimentales d'entrée sur les évaluations, la teneur en information des profils de température mesurés a été maximisée. Des profils (dynamiques) optimaux de génération de chaleur aussi bien qu'un endroit optimal pour mesurer la réponse de la température dans le produit alimentaire ont été calculés ont basé sur des algorithmes d'optimisation globale modernes. Ces profils de chauffage ont été mis en application et on lui a montré que la méthodologie garantit un régime optimal pour l'évaluation simultanée de paramètre. Le chauffage d'impulsion avec deux crêtes - une au début et une à la fin de l'expérience - s'est avéré un profil optimal de chauffage. La position optimale de mesure a été localisée à une certaine distance, et près, de la sonde de chauffage. Les résultats mathématiques et numériques de la méthodologie appliquée ont été interprétés dans un contexte physique. Des expériences de validation avec un simulateur de nourriture (Tylose) ont été faites, et des coefficients de variation de 4% et de 2% ont été obtenues pour la conductivité thermique et la capacité de chaleur volumétrique, respectivement. DEWEY : 664 ISSN : 0260-8774 RAMEAU : Chaleur En ligne : http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8J-4NT84HK-1&_user=1 [...] [article] Optimal dynamic heat generation profiles for simultaneous estimation of thermal food properties using a hotwire probe: computation, implementation and validation [texte imprimé] / Scheerlinck, Nico, Auteur ; Berhane, Nahor H., Auteur ; Moles, Carmen G., Auteur . - 2008 . - 297-306 p. Génie Chimique Langues : Anglais (eng) in Journal of food engineering > Vol. 84 N°2 (Janvier 2008) . - 297-306 p. Mots-clés : Hotwire probe Optimal experimental design Global optimization Heating strategy la sonde Plan d'expérience optimal Optimisation globale Stratégie de chauffage Index. décimale : 664 Résumé : The methodology of dynamic optimal experimental design was applied to estimate the thermal conductivity and the volumetric heat capacity of conduction heated foods simultaneously. For this purpose, a hotwire probe was used to generate heat in the thermal center of a food product. The temperature response was measured at a specified location inside the food. In order to minimize the effect of experimental input errors on the estimates, the information content of the measured temperature profiles was maximized. Optimal (dynamic) heat generation profiles as well as an optimal location to measure the temperature response in the food product were computed based on modern global optimization algorithms. These heating profiles were implemented and it was shown that the methodology guarantees an optimal regime for simultaneous parameter estimation. Pulse heating with two peaks – one at the beginning and one at the end of the experiment – was found to be an optimal heating profile. The optimal measurement position was located at some distance from, and close to, the heating probe. The mathematical and numerical outcomes of the applied methodology were interpreted in a physical context. Validation experiments with a food simulator (Tylose) were done, and coefficients of variation of 4% and 2% were obtained for the thermal conductivity and volumetric heat capacity, respectively. La méthodologie du plan d'expérience optimal dynamique a été appliquée pour estimer la conductivité thermique et la capacité de chaleur volumétrique de conduction a chauffé des nourritures simultanément. À cette fin, une sonde de hotwire a été employée pour produire de la chaleur au centre thermique d'un produit alimentaire. La réponse de la température a été mesurée à un endroit spécifique à l'intérieur de la nourriture. Afin de réduire au minimum l'effet des erreurs expérimentales d'entrée sur les évaluations, la teneur en information des profils de température mesurés a été maximisée. Des profils (dynamiques) optimaux de génération de chaleur aussi bien qu'un endroit optimal pour mesurer la réponse de la température dans le produit alimentaire ont été calculés ont basé sur des algorithmes d'optimisation globale modernes. Ces profils de chauffage ont été mis en application et on lui a montré que la méthodologie garantit un régime optimal pour l'évaluation simultanée de paramètre. Le chauffage d'impulsion avec deux crêtes - une au début et une à la fin de l'expérience - s'est avéré un profil optimal de chauffage. La position optimale de mesure a été localisée à une certaine distance, et près, de la sonde de chauffage. Les résultats mathématiques et numériques de la méthodologie appliquée ont été interprétés dans un contexte physique. Des expériences de validation avec un simulateur de nourriture (Tylose) ont été faites, et des coefficients de variation de 4% et de 2% ont été obtenues pour la conductivité thermique et la capacité de chaleur volumétrique, respectivement. DEWEY : 664 ISSN : 0260-8774 RAMEAU : Chaleur En ligne : http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8J-4NT84HK-1&_user=1 [...]

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