Математическое моделирования энергоэффективных комбинированных сушильных установок, использующий конвективный и СВЧ-подвод.

Введение 3
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования 7
1.1 Разновидность культур для исследования 7
1.2 Способы переработки, обеспечивающие длительное хранение плодово-ягодного сырья 7
1.3 Современные технологии производства процесса сушки 8
1.4 Теоретические, экспериментальные исследования процесса сушки 10
1.5 Эффективные режимы процесса влагоудаления 11
1.6 Цели и задачи исследования 12
Глава 2 Математическое моделирования энергоэффективных комбинированных сушильных установок, использующий конвективный и СВЧ-подвод 15
2.1 Математическое моделирование комбинированного процесса СВЧ и конвекционной сушки 15
2.1.1 Примененная математическая модель 15
2.2 Определение зависимости термодиффузионного коэффициента 16
2.3 Математические описания тепловыделения при сушке СВЧ-энергоподводом 19
2.4 Математические описания тепловых балансов при комбинированной сушке конвекцией и с СВЧ-энергоподводом 23
2.5 Математическое моделирование системы регенерации тепловой энергии 24
2.5.1Математическое моделирование вращающегося регенеративного воздухонагревателя 26
Глава 3 Методика проведения исследований 32
3.1 Методика расчёта геометрических параметров СВЧ установки 32
3.2 Определение электрофизических свойств абрикосов, ядер подсолнечника, опила соснового 37
3.2.1 Структура объектов влагоудаления 37
3.2.2 Метод оценки диэлектрических характеристик объектов в диапазоне СВЧ 38
3.3 Методика оценки интенсивности процесса влагоудаления 41
3.3 Методика определения рабочих характеристик ротора вращающегося теплообменника утилизатора 44
3.4 Методика обработки экспериментальных данных 48
Глава 4 Результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию конструкционных схем и режимных параметров сушильных установок СВЧ подводом тепла и воздухонагревателя 56
4.1 Результаты математического моделирования процесса влагоудаления с постоянным подводом теплоты 56
4.3 Результаты моделирования при пульсационном режиме влагоудаления 60
4.4 Результаты математического моделирования работы воздухонагревателя 64
Выводы по работе 73
Список литературы 74

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования. Переработка и хранение продукции сельскохозяйственного производства, её дальнейшее использование, является важной задачей для народного хозяйства, которой должно уделяться особое внимание. Одним из основных процессов переработки и подготовки к хранению является сушка. Не доведенная до кондиционной влажности для хранения продукция, подвержена процессам гниения и горения. Процесс сушки как правило многостадийный, энергозатратный и достаточно сложный для исследования. В настоящее время в сельском хозяйстве используются различные виды сушильных устройств, эффективность применения которых во многом определяется высушиваемым продуктом.
Для повышения энергоэффективности процесса сушки в настоящей работе был выбран ряд культур – фуражное зерно и семена подсолнечника. Эти культуры были выбраны с тем расчетом, что их химико-физические показатели, структура и влагосодержание различны. Большинство основных высушиваемых культур имеют влагосодержание меньшее, чем в зерновой продукции, но большее чем в семенах подсолнечника.
Актуальным является снижение энергозатрат процесса сушки за счет совершенствования конструкции установок и определения эффективных алгоритмов управления процессом обезвоживания для рассматриваемых культур.
Степень разработанности темы. Анализ исследований позволил выделить большое количество работ как отечественных научных коллективов, так и зарубежных учёных, посвящённых повышению эффективности переработки продуктов сельского хозяйства. Хорошо проработаны вопросы организации процесса сушки в сушильных установках без рециркуляции. Значительные успехи достигнуты в области исследования теплообмена на границе высушиваемого материала.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1 Разновидность культур для исследования
В современной экономической ситуации, в связи с ростом цен на сельскохозяйственные продукты, возникает необходимость их переработки для дальнейшего хранения или использования.
Так, задача переработки культур растениеводства, которые зачастую приходят в негодность, не приносят прибыли сельхоз производителям, является актуальной. [1, 5, 7, 8, 12, 14, 16].
Рассмотрим различные культуры – это фуражное зерно и ядра подсолнуха. Выбор этих культур был связан с тем, что у них не только отличительные физико-химические составы, но и область их дальнейшего применения различны.
Существует процесс сушки на солнце в Южных районах таких как, например, в Узбекистане, где климат резко континентальный. Поскольку на Южном Урале солнце не настолько интенсивное и нечастое, возникает необходимость сушить материалы, Одной из распространенных культур в нашей области является фуражное зерно . Это растение обладает высокой ценностью, так используются не только плоды, но и стебель растения в качестве силоса.В качестве питания для рогатого скота.
1.2 Способы переработки, обеспечивающие длительное хранение плодово-ягодного сырья
Требования рынка диктуют производителям улучшения качества продуктов, обладающих длительным сроком хранения с одновременным уменьшением стоимости переработки сельскохозяйственной продукции. Грамотный выбор методики сохранения и переработки сырья определяет не только себестоимость продукта, но и срок хранения без потери потребительских свойств. Только проанализировав достоинства и недостатки доступных технологий хранения и переработки можно выявить наиболее эффективные для данных культур и условий. Наиболее распространёнными методами сохранения плодово-ягодной продукции и овощей сегодня являются процессы охлаждения и глубокого замораживания, технологии использующие принцип герметизации упаковки (Xtend - технология), хранение при пониженном давлении или в среде с регулируемым газовым составом, влагоудаление с использованием различных методик основанных как на подводе тепла, так и на вымораживании.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Алексанян И. Ю., Буйнов А. А. Высокоинтенсивная сушка пищевых продуктов. Пеносушка. Теория. Практика. Моделирование. – Астрахань: Изд-во АГТУ, 2004. – 380 с.
2. Алексеев Е.Р. Mathcad – 12 / Е.Р. Алексеев, О.В. Чеснокова / М.: NTPress. – 2005. – 345 с.
3. Амирханов И. В., Павлушова Эрика, Павлуш Мирон. Численное моделирование процессов тепло- и массо- переноса в пористом материале.Журнал Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Математика, информатика, физика.Выпуск № 2-2, 2010. c.55-58.
4. Андрюхов, В.Г. Подсолнечник / В.Г. Андрюхов, Н.Н. Иванов. – М.: Россельхозиздат, 1990. – 68 с. Андерсон Д., Таннехипл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: В 2-х т. Т.1. Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 384 с.
5. Анискин, В.И. Теория и технология сушки и временной консервации зерна активным вентилированием / В.И. Анискин, В.А. Рыбарук. – М.: Колос, 1972. – 199 с.
6. Арнольд В. И. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1984. 272 с.
7. Атаназевич, В.И. Сушка пищевых продуктов / В.И. Атаназевич – М.: ДеЛи, 200. – 289 с.
8. Афанасьев А.М. Переходные явления тепло- и массопереноса при конвективной сушке капиллярнопористых материалов / А.М. Афанасьев, И.А. Конягин, Б.Н. Сипливый // Математическое моделирование. – 2004. - №5(16). – С. 117-127.

Весь текст будет доступен после покупки