vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2015-1-63-69vguit-263Research ArticleПроцессы и аппараты пищевых производствProcesses and equipment for food industryМЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛОЯ СЫПУЧИХ СРЕД С ЭЛЕМЕНТАМИ ИМПУЛЬСНОГО ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯMETHOD FOR DETERMINATION OF THERMAL CHARACTERISTICS OF THE LAYER OF GRANULAR MEDIA WITH ELEMENTS OF PULSED THERMAL NDTШокинаЮ. В.ShokinaY. V.

Профессор кафедра технологий пищевых производств

Professor, Department of Technology of food production

shokinayuv@mstu.edu.ruШокинГ. О.ShokinG. O.

Студент, кафедра автоматики и вычислительной техники

Student, Department of Automation and Computer Engineering

shokinayuv@mstu.edu.ruВласовА. Б.VlasovA. B.

Профессор, кафедра электрооборудования судов

Professor, Department of Electrical vessels bodies

shokinayuv@mstu.edu.ruМурманский государственный технический университетРоссияMurmansk state technical universityRussian Federation201503122015016369Copyright © Шокина Ю.В., Шокин Г.О., Власов А.Б., 20152015Шокина Ю.В., Шокин Г.О., Власов А.Б.Shokina Y.V., Shokin G.O., Vlasov A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/263

На кафедре технологий пищевых производств МГТУ разработан способ получения коптильного дыма с использованием ИК-энергоподвода. Способ устойчиво обеспечивает температуру пиролиза древесного топлива меньше 400 ºС. На кинетику нагрева слоя топлива – древесных опилок влияет их насыпная плотность и влагосодержание. Ранее предложена методика расчета оптимальных режимов получения дыма, которая основана на системе дифференциальных уравнений теплои массообмена в ИК-дымогенераторе. В систему уравнений входят теплофизические характеристики (ТФХ) слоя топлива объемная теплоемкость, коэффициент теплопроводности, коэффициент температуропроводности. Точное определение этих характеристик экспериментом влияет на точность расчета оптимальных режимов процесса с использованием разработанного программного обеспечения. Предложено определение ТФХ слоя древесных опилок по способу, в основе которого определение температурного перепада от поверхности, облучаемой ИК-импульсом, в глубину слоя и определение динамической зависимости нарастания температуры по толщине слоя во времени. Для измерения температуры облученной пористой поверхности слоя опилок предлагается использовать тепловизор.

At the Department of Food Production of Murmansk State Technical University (MSTU) was developed a method of producing smoke fuel using infrared energy supply. The method provides a stable temperature pyrolysis of wood fuel is less than 400 ° C. Kinetic of the heating layer of fuel (wooden chips) is affected by chip's density and moisture content. The method of calculating of the optimum modes of smoke produce, which is based on a system of differential equations of heat and mass transfer in the IR smoke generator, was previously proposed. The system of equations includes thermal characteristics (TC) of the fuel layer (e.g. specific heat, thermal conductivity, thermal diffusivity). The exact definition of these characteristics affect the accuracy of the experimental calculation of optimal process conditions with use of the developed software. A definition of layer's TC by a method with elements of pulsed thermal NDT. The use of thermal imager is proposed for measuring the temperature of the irritated surface of the porous wooden chip's lawyer.

дымогенерация с ИК-энергоподводомдревесные опилкиимпульсный тепловой контрольобъемная теплоемкостькоэффициент теплопроводностикоэффициент температуропроводностиsmoke generationIR energy supplywooden chipspulsed thermal NDTspecific heatthermal conductivitythermal diffusivityReferencesСтратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 года (утв. распоряжением Правительства РФ от 17 апреля 2012 г. N 559р) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// www.garant.ru/ products/ipo/prime/ doc/70067828.Strategiya razvitiya pishchevoi i pererabatyvayushchei promyshlennosti RF na period do 2020 goda [Strategy of development of food and processing industry of the Russian Federation for the period up to 2020 (approved by the government. decree of the Government of the Russian Federation of April 17, 2012N 559-R)]. Available at: http:// www.garant.ru/ products/ipo/prime/ doc/70067828/. (In Russ.).Власов А.Б., Аллояров К.Б., Шокина Ю.В. Диагностика тепловых потоков ИКдымогенератора методом количественной термографии с целью повышения энергетической эффективности // Вестник МГТУ. 2012. Т. 15. № 1. С. 72-75.Vlasov A. B., Alloyarov K. B., Shokina Yu. V. Diagnostic of heat fluxes in IR smoke generator by quantitative thermography for improvement of the energetic efficiency. Vestnik MGTU. [Bulletin of MSTU], 2012, vol. 15, no. 1, pp. 72-75. (In Russ.).Вавилов В.П. Инфракрасная термография и тепловой контроль. М.: Издательский дом «Спектр», 2013. 554 с.Vavilov V. P. Infrakrasnaya termografiya i teplovoi kontrol’ [Infrared thermography and thermal NDT]. M oscow, Spektr, 2013. 554 p. (In Russ.).Шокина Ю.В. Научно-практические основы получения коптильных сред с использованием энергии ИК-излучения и применения их в технологии переработки водного сырья: автореф. дис. … докт. техн. наук: 05.18.12 и 05.18.04. Мурманск: МГТУ. 2011, 39 с.Shokina Yu. V. Nauchno-prakticheskie osnovy polucheniya koptil’nykh sred s ispol’zovaniem energii IK-izlucheniya i primenemniya ikh v teknologii pererabotki vodnogo syr’ya. Avtoref. diss. dokt. tekhn. nauk [Scientific and practical basics of smoking environments with use of the energy of infrared radiation and their application in processing technology of sea products. Abstr. diss. doc. Techn. Sci.] Murmansk: MGTU, 2011. 39 p. (In Russ.).Шокина Ю.В., Коробицин А.А., Волков М.А. К вопросу о математическом моделировании процесса пиролиза топлива с использованием энергии инфракрасного излучения // Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания : сб. докладов II Всерос. науч.-практ. конф., Челябинск, 24 октября 2008 г. Челябинск, 2008. С. 111–113.Shokina Yu.V., Korobitsin A.A., Volkov M.A. On the question of mathematical modeling of the pyrolysis fuel using infrared energy. Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya pishchevoi promyshlennosti i obshchestvennogo pitaniya [Current state and prospects of development of the food industry and catering: Second All-Russia scientific practical conf. works, Chelyabinsk, 24 October 2008]. Chelyabinsk, 2008. pp. 111-113. (In Russ.).Пат. 2280367 РФ, МПК А23И 4/052 (2006.01) Устройство для получения дыма с использованием энергии ИК-излучения и водяного пара / Ершов А. М., Шокина Ю. В. , Обухов А. Ю. № 2004118474/13; заявл. 18.06.2004 ; опубл. 27.01.2006, Бюлл. № 21. 6 с.Ershov A.M., Shokina Yu.V., Obukhov A.Yu. Ustroistvo dlya polucheniya dyma s ispol’zovaniem energii IK-izlucheniya i vodyanogo para [A device for producing smoke using the energy of infrared radiation and water vapor]. Patent RF, no. 2280367, 2006. (In Russ.).Parker W.J., Jenkins R.J. et al. A Flash Method of Determining Thermal Diffusivity, Heat Capasity, and Thermal Conductivity // U.S. Navy Report USNRDL-TR-424. 1960.Parker W.J., Jenkins R.J. et al. A Flash Method of Determining Thermal Diffusivity, Heat Capasity, and Thermal Conductivity [U.S. Navy Report USNRDL-TR-424]. 1960.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.