Представление трех безразмерных геометрических характеристик пищевых пористых систем в форме статистических функций
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-2-22-26
Аннотация
В статье рассматривается методика представления трех безразмерных геометрических характеристик пористых материалов в форме статистических функций. Методика позволяет получать формулы для конкретных гистограмм пористых материалов. Исследование относится к аналитической разработке методики определения безразмерных параметров пищевых пористых сред. В качестве примера рассмотрен пористый материал, близкий по геометрическим характеристикам типовому пищевому продукту с однородной и изотропной пористой средой, подобной крахмалу, мелкодисперсным пищевым добавкам, муке. Исследование основано на статистическом логнормальном распределении случайных величин и аналитической взаимосвязи между тремя безразмерными интегральными параметрами пористых систем. Аналитически получены формулы трех безразмерных геометрических параметров пористой среды: прерывистости, просветности и пористости. Ими учитывается статистика случайного распределения пор по размерам. Формулы включают экспериментальный интегральный параметр пористости, определяемый стандартными методиками. Он корректирует результаты автоматизированного определения распределения размеров пор. Формулы позволяют проводить вычисление влияния отдельных размерных групп пор или всего их размерного ансамбля, что является важным в расчетах тепло- и массообменных процессов в пористых средах пищевых, химических и других технологий. Рассмотренная методика позволяет применять ее в подобных исследованиях для статистических задач различного вида.
Об авторах
В. Г. Жуков
Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов
д.т.н., профессор, ,, ул. Некрасова, 11, Красково, 140051, Россия
д.т.н., профессор, ,, ул. Некрасова, 11, Красково, 140051, Россия
Н. Д. Лукин
Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов
д.т.н., профессор, ,, ул. Некрасова, 11, Красково, 140051, Россия
д.т.н., профессор, ,, ул. Некрасова, 11, Красково, 140051, Россия
В. М. Чесноков
Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов
к.т.н., ,, ул. Некрасова, 11, Красково, 140051, Россия
к.т.н., ,, ул. Некрасова, 11, Красково, 140051, Россия
Список литературы
1. Теоретические основы пищевых технологий: В 2х книгах. Книга 1; Отв. редактор В.А. Панфилов. М.: КолосС, 2009. 608 с.
2. Чуешов В.И. и др. Промышленная технология лекарств: в 2х томах. Харьков: Издательство НФАУ МТК, 2002. Т. 1, 2.
3. Аксельруд Г.А., Альтшулер М.А. Введение в капиллярно-химическую технологию. М.: Химия, 1983. 263 с.
4. Devold H. Oil and gas production handbook. An introduction to oil and gas production, transport, refining and petrochemical industry. Oslo: ABB AS, 2013. 152 p.
5. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации: Учебное пособие; под ред. С.М. Гончарова, С.М. Коробченко. Львов: Вища шк.: Изд-во при Львов. гос. ун-те, 1988. 350 с.
6. Бэр Я., Заславски Д., Имрей С. Физико-математические основы фильтрации воды. М.: Мир, 1971. 452 с.
7. Роде А.А. Водные свойства почв и грунтов. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 132 с.
8. Фандеев В.П., Самохина К.С. Методы исследования пористых структур // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». 2015. Т. 7. № 4. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/34TVN415.pdf
9. Xiong Q., Baychev T.G., Jivkov A.P. Review of pore network modelling of porous media: Experimental characterisations, network constructions and applications to reactive transport // Journal of Contaminant Hydrology. 2016. V. 192. P. 101–117. doi: 10.1016/j.jconhyd.2016.07.002
10. Пантелеев В.Г., Клыкова Е.И., Егорова О.В. Компьютерная микроскопия. М.: Техносфера, 2005. 304 с.
11. Жуков В.Г. Геометрические характеристики пористых тел // Теоретические основы химической технологии. 2000. Т. XXX1V. № 2. С. 134–137.
12. Грег С., Скинг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость: 2е изд. М.: Мир, 1984. 306 с.
13. Khan M.I.H., Joardder M.U.H., Kumar C., Karim M.A. et al. Multiphase porous media modelling: A novel approach to predicting food processing performance // Critical reviews in food science and nutrition. 2018. V. 58. № 4. P. 528–546.
14. Cuadros T.R., Aguilera J.M. Gels as precursors of porous matrices for use in foods: a review // Food Biophysics. 2015. V. 10. № 4. P. 487–499.
15. Haller P., Dec D., Z??iga F., Thiers O., Ivelic-S?ez, J. et al. Effect of hydraulic and mechanical stresses on the functional resistance and resilience of the porous system of a ?adi (Aquands) under different land uses // Agro Sur. 2015. V. 43. № 2. P. 41–52.
16. Udenni Gunathilake T., Ching Y., Ching K., Chuah C. et al. Biomedical and microbiological applications of bio-based porous materials: A review // Polymers. 2017. V. 9. № 5. P. 160.
17. Kanimozhi K., Basha S.K., Kumari V.S. Processing and characterization of chitosan/PVA and methylcellulose porous scaffolds for tissue engineering // Materials Science and Engineering: C. 2016. V. 61. P. 484–491.
Рецензия
Для цитирования:
Жуков В.Г., Лукин Н.Д., Чесноков В.М. Представление трех безразмерных геометрических характеристик пищевых пористых систем в форме статистических функций. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2019;81(2):22-26. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-2-22-26
For citation:
Zhukov V.G., Lukin N.D., Chesnokov V.M. Presentation of three dimensional geometric characteristics of food porous systems in the form of statistical functions. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2019;81(2):22-26. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-2-22-26
Просмотров: 458
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
