Розрядні процеси в зерновій масі під дією сильного електричного поля імпульсного струму
Abstract
DISCHARGE PROCESSES IN THE GRAIN MASS UNDER APPLYING OFHIGH ELECTRIC FIELD OF PULSE CURRENT
S. Usenko, O. Naumenko
The article presents the results of research on the effects of humidity on intensity discharge processes in the grain mass.
The department of electric drive and electrotechnologies designed electric equipment and devices, where the ozone formation is directly in the grain mass under the action of high electric fields. It was designed the installation for grain processing in the flow under the high electric field. Studies have shown the possibility of using this method to control granary pests.
The concentration of ozone in the air gaps of the grain mass depends on the intensity of ionization processes, especially on the frequency of partial discharge of air gaps. The intensity of the ionization process depends on the moisture content of the grain mass.
The purpose of the work – investigate discharges processes in the grain mass and establish their patterns depending on the moisture content of the grain mass and pulse frequency of pulsed high voltage source.
In this method the grain is placed between plane-parallel plate electrodes to which high voltage is supplied. The peculiarity of this type of treatment is that the grain mass, microflora and insect pests are under the following factors of influence: high electric field, surface and volume current, ionization processes occurring in the airspace of grain mass, air ions and ozone, which are formed under partial discharges.
In the designed installation voltage is applied to the two plane-parallel electrodes of the processing chamber. The chamber wall is made of a dielectric material (plexiglass). Adjusting of the voltage provided by autotransformer. Dielectric plates (They separate the grain from electrodes) are set in the processing chamber. It was entered a resistor circuit of a neutral conductor. That fixes the discharged currents that flow in the grain. The signal is removed with an oscilloscope. Voltage is controlled by a kilovoltmeter, and current is controlled by a miliampermeter. It is provides the frequency control of pulsed high voltage source.
The dependence of discharges frequence is described by:
where fр – the frequency of the discharges in the grain mass,kHz; fmax – the maximum of the frequency of the discharges, kHz; wo – the grain moisture at which achieved the maximum of the frequency of the discharges,%; w – the grain moisture that is processed, %; c – coefficient that depends on the pulse frequency and moisture content of the grain mass.
According to the research found that the frequency of discharges in the grain mass depends on the moisture content of grain and has a frequency dependence. The maximum discharge frequency values obtained with humidity values close to conditioning (13.3 ... 14%). The dependence will determine processing modes depending on the moisture content of the grain mass.
References
Берека О. М. Обробка насіння сільськогосподарських культур в електричному полі високої напруги : дис. доктора технічних наук : 05.09.03 / Берека Олег Миколайович. – К., 2010. – 322 с.
Берека О. М. Озонування насіннєвого матеріалу в сильних електричних полях / О. М. Берека, Л. С. Червінський, С. М. Усенко // Праці Таврійського держ. агротехн. ун-ту. – 2008. – Т. 2, вип. 8. – С. 103–108.
Берека О. М. Сильні електричні поля в зерновій галузі рослинництва : монографія / О. М. Берека. – К. : НУБіП України, 2011. – 400 с.
Берека О. М. Часткові розряди в зерновій масі під дією сильного електричного поля / О. М. Берека, С. М. Усенко, С. В. Петриченко // Праці Таврійського державного агротехнічного університету. – Мелітополь : ТДАТУ, 2011. – Т. 6, вип. 11. – С. 184–191.
Берека О. М. Установка для знешкодження комах-шкідників зерна у сильному електричному полі / О. М. Берека, О. В. Науменко // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія «Техніка та енергетика АПК». – К., 2014. – Вип. 194, ч. 3. – С. 185–192.
Берека О. Н. Дезинсекция зерновой массы в сильном электрическом поле / О. Н. Берека, А. В. Науменко // ?нновации в сельськом хозяйстве. М. : ГНУ В?ЭХ Россельхозакадемии, 2014. – № 4 (9). – С. 133–138.
Ловкіс З. В. Дезинсекція комах-шкідників озоном / З. В. Ловкіс, Т. П. Троцька // Зерно і хліб. – 2005. – № 2. – С. 34–35.
Обработка и хранение зерна / [А. Аккман, В. Берндт, В. Эккс и др.] ; пер. с нем. А. М. Мазурицкого ; под ред. и предисл. А. Е. Юкиша. – М. : Агропромиздат, 1985. – 320 с.
Патент на винахід № 105984 Україна, МПК A23L 3/32 (2006.01), A01F 25/14 (2006.01). Пристрій для знешкодження комах-шкідників зерна у сильному електричному полі / Берека О. М., Науменко О. В. Заявник і патентовласник НУБіП України. – № а201303445 ; заяв. 20.03.2013 ; опубл. 10.07.2014, Бюл. № 13.
Шевченко Н. Г. Шкідники запасів зерна та контроль їх чисельності / Н. Г. Шевченко, Т. П. Гордієнко // Посібник українського хлібороба. – 2008. – С. 41–44.
Efficacy and fumigation characteristics of ozone in stored maize / Kells S. A., Mason L. J., Maier D. E., Woloshuk C. P // Journal of Stored Products. – 2001. – Vol. 37. – Iss. 4. – P. 371–382.
Shadia E. AbdEl-Aziz. ControlStrategiesofStoredProductPests / Shadia E. AbdEl-Aziz // JournalofEntomology. – 2011. – № 8 (2). – P. 101–122.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Relationship between right holders and users shall be governed by the terms of the license Creative Commons Attribution – non-commercial – Distribution On Same Conditions 4.0 international (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
