Исследование теплофизических характеристик зерна проса, высушенного в аппарате с закрученными потоками теплоносителя и СВЧ-энергоподводом

В статье рассматривается проблематика определения теплофизических характеристик зерна проса. Обоснован выбор объекта исследования. Изложен принцип работы установки и параметры эталона органического стекла для измерений. Метод заключался в исследовании зерна проса и органического стекла, которые приводятся в соприкосновение по одной общей плоскости. Нагреватель приводился в соприкосновение с продуктом и передавал постоянный поток теплоты, который проходил через слой зерна проса с различной скоростью. В результате температура в плоскости соприкосновения изменялась и записывалась на диаграмме потенциометра в виде кривой, по которой можно определить время и изменение температуры. Температуропроводность и теплопроводность определялись по эмпирическим формулам, полученным из решения системы дифференциальных уравнений, составленных для системы двух тел, в одно из которых входят неизвестные теплофизические характеристики. Исследуемые два тела соприкасались по одной общей плоскости, в результате чего по принципам математической физики составлялись два дифференциальных уравнения с едиными начальными и граничными условиями первого рода, обусловленные параметрами проводимого опыта. Представлены графики зависимостей теплофизических характеристик от температуры и влажности. Выявлен линейный характер зависимостей теплофизических характеристик, показывающий что, с увеличением температуры значение коэффициента температуропроводности снижается, а коэффициент теплопроводности и удельная теплоёмкость носят возрастающий характер. Выявлены уравнения, описывающие теплофизические характеристики зерна проса при влажности в интервале 13,6–35,1% и диапазоне температур 293–373 К.

сушка, зерно проса, теплофизические характеристики, удельная теплоёмкость, теплопроводность, коэффициент температуро-проводности,

1. Васильев В. Н., Куцакова В. Е., Фролов С. В. Технология сушки. Основы тепло- и массообмена: учебник. СПб.: ГИОРД, 2013. 222 с.

2. Коновалов К. Л., Шулбаева М. Т. Растительные пищевые композиты для производства комбинированных продуктов // Пищевая промышленность. 2008. № 7. С. 8–10.

3. Пат. 2544406 Российская Федерация, МПК7 F 26 B 17/10, F 26 B3/347. Аппарат для сушки дисперсных материалов в закрученном потоке теплоносителя с СВЧ-энергоподводом / Казарцев Д. А., Антипов С. Т., Журавлев А. В., Нестеров Д. А., Бородкина А. В.; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. унив. инж. тех. № 2013150692/06; Заявл. 14.11.2013; Опубл. 20.03.2015, Бюл. № 8. 9 с.

4. АнтиповС.Т., ЖуравлевА.В., КазарцевД.А., Бородкина А. В. и др. Комбинированные аппараты с закрученным потоком теплоносителя для сушки дисперсных материалов // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. Воронеж. № 2. 2014. С. 52–59.

5. Чубик И. А., Маслов А. М. Справочник по теплофизическим характеристикам пищевых продуктов и материалов. М.: Изд-во «Книга по требованию», 2012. 185 с.

6. Sharma G. P., Prasad S. Specific energy consumption in microwave drying of garlic cloves // Energy. 2006. V. 31. №. 12. P. 1921–1926. doi:10.1016/j.energy.2005.08.006

7. Bhupender S. K., Rajneesh B., Baljeet, S. Y. Physicochemical, functional, thermal and pasting properties of starches isolated from pearl millet cultivars // International Food Research Journal. 2013. № 20(4). P. 1555–1561.