Математичне моделювання та ідентифікація тепломасопереносу в рослинному дисперсному матеріалі при сушінні і нагріванні електромагнітним полем надвисокої частоти
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2018.06.033Анотація
За останні роки розвиток техніки для сушіння і термообробки дисперсних матеріалів значно випереджає теоретичні положення. Не тільки класична література з проблем сушіння, але і спеціальна не дає конкретних рекомендацій з проектування установок з підведенням енергії електромагнітним полем надвисокої частоти, що реалізують комбіновані принципи сушіння. Але такі установки активно впроваджуються у агропромислове виробництво за рахунок своєї універсальності, економічності, якості кінцевого продукту. В свою чергу, обґрунтування енергоефективних параметрів, режимів роботи, синтез системи управління установки, можливий лише на основі математичної моделі процесів.
У статті проведене теоретичне обґрунтування процесів тепломасопереносу в рослинному дисперсному матеріалі при сушінні і нагріванні електромагнітним полем надвисокої частоти. А саме, на основі теплового і матеріального балансів визначено рівняння, які описують процеси сушіння і нагрівання при мікрохвильовому підведенні енергії до дисперсного матеріалу. Оскільки точного аналітичного розв’язку представленої математичної моделі у вигляді системи диференціальних рівнянь у частинних похідних не існує, тон наближеним рішенням визначено залежності розподілу температури і вологовмісту дисперсного матеріалу за довжиною для будь-якого моменту часу. Це є цікавим з практичної точки зору і дає можливість використовувати отриману математичну модель при енергетичному удосконаленні реалізації процесів сушіння і термообробки при мікрохвильовому підведенні енергії.
Ключові слова: тепломасоперенос, сушіння, електромагнітне поле, ідентифікація процесу
Посилання
Burdo, O. G.(2013) . Nanopishchevyye energotekhnologii [Nano-food energy technologies]. Kherson: Izdatel'stvo Grin' D.S, 304.
Burdo, O. G.(2010). Evolyutsiya sushil'nykh ustanovok [Evolution of drying systems]. Odessa: “Poligraf, 368.
Akulich, P. V.(2002). Termogidrodinamicheskiye protsessy v tekhnike sushki [Thermohydrodynamic processes in the drying technique]. Minsk: ITMO im.Lykova, 268.
Rogov, I. A., Nekrutman, S. V. (1986). SVCH-nagrev pishchevykh produktov [Microwave heating food]. Moscow: Agropromizdat, 351.
Belyayev, M. M., Takhomov, P. A. (1991). Teoreticheskiye osnovy kombinirovannykh sposobov teplovoy obrabotki pishchevykh produktov [The theoretical basis of the combined methods of heat treatment of food]. Khar'kov: KHIOP, 160.
Burdo, O. G. (2015). Tekhnologii napravlennogo energeticheskogo deystviya v APK [Technologies of directed energy action in the agroindustrial complex]. Naukoví pratsí ONAKHT, 41 (1), 42 – 46.
Burdo, O. G., Yarovoy, I. I., Ruzhitskaya, N. V., Borshch, A. A. (2012). Novyye printsipy obezvozhivaniya zernovogo syr'ya [New principles of dehydration of grain raw materials]. Zernovyye produkty i kombikorma, 1, 42 – 46.
Yaroviy, Í. Í. (2013) .Rozrobka stríchkovoí ustanovki dlya znevodnennya roslinnoí sirovini yelektromagnítnim polem [Development of tape equipment for dehydration of plant raw materials by electromagnetic field]. Avtoref. dis. kand. tekhn. nauk. Odesa, 22.
Dement'êva, T. YU. (2012). Íntensifíkatsíya sushínnya zernovikh materíalív íz zastosuvannyam míkrokhvil'ovogo yelektromagnítnogo polya [Intensification of drying of grain materials with application of microwave electromagnetic field]. Avtoref. dis. kand. tekhn. nauk. Odesa, 20.
Burdo, O. G., Bandura, V. N., Yarovoy I. I. (2015). Osobennosti modelirovaniya protsessov sushki pri elektromagnitnom podvode energii [Features of modeling the drying process with electromagnetic energy supply]. Naukoví pratsí ONAKHT, 39 (2), 38 – 43.
Boshkova, I. L., Georgiyesh, Ye. V., Kolesnichenko N. A. (2014). Matematicheskiye modeli teplomassoperenosa v dvizhushchemsya plotnom sloye pri mikrovolnovom konvektivnom i mikrovolnovom nagreve [Mathematical models of heat and mass transfer in a moving dense layer with microwave convective and microwave heating]. Naukoví pratsí ONAKHT. 45 (1), 46 – 54.
Kalendar'yan, V. A., Boshkova, I. L., Ostrovskaya Ye. V. (2008). Matematicheskiye modeli teplomassoperenosa v protsesse sushki dispersnykh materialov pri ispol'zovanii mikrovolnovoy energii [Mathematical models of heat and mass transfer in the process of drying dispersed materials using microwave energy], Kharchova nauka í tekhnologíya, 1, 51 -54.
Tuchnyy , V. P., Kalinin, L. G., Boshkova I. L., Volgusheva N. V. (2004). Sushka zerna v mikrovolnovom pole [Drying grain in a microwave field]. Khraneniye i pererabotka zerna, 4, 33 – 34.
Kalinin, L. G., Boshkova I. L., Volgusheva N. V. (2004). Razrabotka mikrovolnovykh sushilok dlya zerna [Development of microwave grain dryers]. Khraneniye i pererabotka zerna, 7, 34 – 35.
Boshkova, I. L., Volgusheva, N. V. (2016). Tsiklicheskaya mikrovolnovaya sushka plotnogo sloya zernovykh materialov [Cyclic microwave drying of a dense layer of grain materials]. Promyshlennaya teplotekhnika, 38 (4), 31 – 37.
Lykov, A. V. (1968). Teoriya sushki [Drying theory]. Moscow: Energiya, 467.
Lykov A. V. (1967). Teoryya teploprovodnosty [Theory of heat conduction]. Moscow : Vysshaya shkola, 560.
Mikhaylov, YU. A. (1967). Sushka peregretym parom [Superheated steam drying]. Moskow: Energiya, 199.
Romankov, P. H., Frolov, V. F. (2013). Massobmennye protsessy khymycheskoy tekhnolohyy [Mass transfer processes of chemical technology]. Leningrad: Khіmіya, 384.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
