Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА СУШКИ ПЛОДОВ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ В ВАКУУМ- АППАРАТЕ С СВЧ-ЭНЕРГОПОДВОДОМ

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2014-1-7-12

Аннотация

Реферат. Разработана математическая модель процесса сушки плодов черной смородины в вакууме с СВЧ-энергоподводом, отличающаяся высокой пространственной и временной детализацией, учитывается структура отдельных плодов и слоя плодов, теплофизические параметры зависят от координаты и времени, а также с учетом изменения формы плодов и структуры слоя плодов по мере обезвоживания. Для моделирования механического поведения плодов используется метод динамики частиц, который в последние десятилетия все чаще используется в различных отраслях науки и техники. Для того чтобы модель обладала высоким пространственным разрешением, моделируемый слой плодов состоит из 20–50 отдельных плодов, при этом каждый плод, в зависимости от диаметра, разбивается приблизительно на 100 отдельных элементов. Элементы плодов по своим физическим свойствам делятся на 3 типа (кожура, мякоть, семена). Поэтому в целом, с точки пространственной детализации, слой плодов состоит из 2000–5000 элементов. Моделирование производится в двухмерном декартовом пространстве X–Z. Состояние каждого элемента-круга задается четырьмя переменными: декартовыми координатами его центра и двумя составляющими скорости. Механическое взаимодействие элементов между собой принято вязкоупругим, что позволяет учитывать основные механические свойства плодов – модуль упругости, коэффициент внутреннего трения. В рамках разработанной модели учитывается, что между соседними элементами могут возникать силы отталкивания (при внедрении элементов друг в друга), или притяжения (при отдалении сцепленных элементов друг от друга). Описание процессов тепло- и влагообмена между элементами, а также между элементами и окружающей средой базируется на основе общепринятых уравнений сушки. В модели считается, что подводимая мощность СВЧ-излучения перераспределяется в нагреваемом объеме пропорционально влажности элементов.

Об авторах

С. Т. Антипов
Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.
Россия
профессор
кафедра машин и аппаратов пищевых производств
тел. (473) 255-38-96


Д. А. Казарцев
Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.
Россия
доцент
кафедра машин и аппаратов пищевых производств
тел. (473) 255-38-96


А. В. Журавлев
Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.
Россия
доцент
кафедра машин и аппаратов пищевых производств
тел. (473) 255-38-96


С. А. Виниченко
Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.
Россия
аспирант
кафедра машин и аппаратов пищевых производств
тел. (473) 255-38-96


Список литературы

1. Лыков А. В. Теория сушки. М.: Энер- гия, 1968. 472 с. Lykov A. V. Teoriia sushki [Drying theory]. Moscow, Energiia, 1968. 472 p. (In Russ.).

2. Лыков А.В. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1978. 480 с. Lykov A.V. Teplomassoobmen [Heat and mass exchange]. Moscow, Energiia, 1978. 480 p.(In Russ.).

3. Гинзбург А.С. Технология сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1976. 248с. Ginzburg A.S. Tekhnologiya sushki pishchevykh produktov [Technology of drying foodstuff]. Moscow, Agropromizdat, 1976. 248 p. (In Russ.).

4. Гинзбург А.С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. М.: Агропромиздат, 1985. 336 с. Ginzburg A.S. Raschet i proektirovanie sushi-l’nykh ustanovok [Calculation and design of drying installations of the food industry]. Moscow, Agropromizdat, 1985. 336 p. (In Russ.).

5. Решетин О.Л., Орлов С.Ю. Теория переноса тепла и влаги в капиллярно-пористом теле // Журнал технической физики. 1998. Т. 68. № 2. С. 140–142. Reshetin O. L., Orlov S. Iu. The theory of transfer of heat and moisture in a capillary and porous body. Zhurnal tekhnicheskoi fiziki. [Magazine of technical physics], 1998. vol. 68, no. 2, pp. 140- 142. (In Russ.).

6. Советов Б. Я. Моделирование систем: учебное пособие. М.: Высшая школа, 1998. 319 с. Sovetov, B. Ia. Modelirovanie system [Modeling of systems]. Moscow, Vysshaia shkola, 1998. 319 p. (In Russ.).

7. Allen M.P., Tildesley D.J. Computer Sim￾ulation of Liquids. Oxford: Clarendon Press, 1987. 408 p. Allen M.P. Tildesley D.J. Computer Simulation of Liquids. Oxford, Clarendon Press, 1987. 408 p.

8. Кривцов А.М. Деформирование и разрушение тел с микроструктурой. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 304 с. Krivtsov A.M. Deformirovanie i razrushenie tel s mikrostrukturoi [Deformation and destruction of bodies with a microstructure]. Moscow, Fizmatlit, 2007. 304 p. (In Russ.).

9. Инженерные расчеты на ЭВМ: справочное пособие под ред. В.А. Троицкого. Л.: Машиностроение, 1979. 288 с. Troitskii V.A. Inzhenernye raschety na EVM [Engineering calculations on the computer], Leningrad, Mashinostroenie, 1979. 288 p. (In Russ.).


Рецензия

Для цитирования:


Антипов С.Т., Казарцев Д.А., Журавлев А.В., Виниченко С.А. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА СУШКИ ПЛОДОВ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ В ВАКУУМ- АППАРАТЕ С СВЧ-ЭНЕРГОПОДВОДОМ. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2014;(1):7-12. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2014-1-7-12

For citation:


Antipov S.T., Kazartsev D.A., Zhuravlyov A.V., Vinichenko S.A. DEVELOPMENT OF MATHEMATICAL MODEL OF BLACK CURRANT BERRIES DRYING PROCESS IN VACUUM DEVICE WITH THE MICROWAVE POWER SUPPLY. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2014;(1):7-12. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2014-1-7-12

Просмотров: 450


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)