Изучение процесса сушки сельхозпродуктов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №7 (111) апрель-1 2016 г.

Дата публикации: 29.03.2016

Статья просмотрена: 36 раз

Библиографическое описание:

Шарипова М. Ф. Изучение процесса сушки сельхозпродуктов // Молодой ученый. — 2016. — №7. — С. 216-218. — URL https://moluch.ru/archive/111/27435/ (дата обращения: 18.09.2018).



В статьи обсуждаются результаты экспериментального изучения сушки сельхозпродуктов.

Results of the experimental study of the drying the rural economic products is discussed In article.

С целью исследования процесса сушки сельскохозяйственных продуктов провели ряд экспериментов разных сортов персика с толщинойδ=4 мм(1-ферганский белый; 2-ок шафтоли, 3-новый урожайный) с начальнимы влажностямиW=86 %. При проведении процесса сушки персика под воздействием теплового потока инфракрасных лучей плотностью Q=2,0 кВт/м2 в сочетании конвекцией снижение влажности сырья практически остановилась к 210 минуте.

Рис. 1. Кривые сушки персика зависимости от энергоподвода. Скорость сушильного агента 2,5 м/с; начальная влажность персиков (1-ферганский белый; 2-ок шафтоли, 3-новый урожайный) W=86 %; ИАВ — импульсно — акустическое воздействие.

Эта диаграмма показывает ускорение снижения влажности материала после импульсного акустического воздействия. ИК — конвективным воздействием существенное снижение скорости сушки персика наблюдается при влажности сырья 32–35 %, температура поверхности продукта начинает подниматься, и процесс испарения влаги замедляется, то есть продолжительность процесса сушки увеличивается. Высушенный полупродукт такими параметрами не даёт возможность получения качественного готового продукта, на пример пищевого порошка, пищевых красителей и т. д. (рис. 1).

Обеспечение остаточной влажности сухого полупродукта необходимой для дальнейшей его переработки, продукт обрабатывали в акустическом поле. В акустическом поле на границе жидкость твердое тело при действии источника звука высокой интенсивности происходит разрушительные эффекты.

Одним из известных эффектов акустического воздействия, является кавитация — процесс образования разрывов в жидкости, либо на границе жидкости и твердого тела.

Под воздействием переменных акустических давлений в жидкости, в фазе отрицательных давлений, возникают разрывы, мгновенно заполняющиеся парами, а также растворенными газами. При захлопывании кавитационных пузырьков возникают ударные волны с большой амплитудой давления. Эти механические усилия являются причиной разрушительного действия акустики.

По уравнение Рэлея, максимальное давление в жидкости на расстоянии r=1,587 R от центра пузырька будет:

р = 0,16Зр0(R0/R)3

где р0 -гидростатическое давление в жидкости, МПа; R0 — начальный радиус газового пузырька, мкм; R- конечный радиус газового пузырька, мкм.

При отношении R0/R=30 амплитуда локального подъема давления достигает 450 МПа.

Кавитационные полости образуются при определенной интенсивности звука. Минимальная интенсивность звука, при которой возникает кавитация в водопроводной воде, составляет 0,16–2 Вт/см2 при частоте 15 кГц, что является кавитационным порогом [1,2].

В возникновение и развитие кавитации играют зародышевые центры, представляющие собой микропузырьки газов и паров, а также мельчайшие взвеси неоднородных включений в жидкости. Наличие зародышей уменьшает прочность жидкости, значительно снижая необходимое усилие разрыва сплошности.

Наиболее интенсивно кавитация развивается на границе раздела сред с различными удельными акустическими сопротивлениями.

С увеличением температуры жидкости понижается порог звукового давления, достаточного для возникновения кавитации. Однако эта зависимость не носит линейного характера, что связано с уменьшением вязкости.

Соотношение между вязкостью (μ) жидкости и давлением (рс) имеет вид:

pc=0,753 lg(μ /0,0013)

Прочность жидкости на разрыв зависит также от гидростатического давления (р0) столба жидкости. Следовательно, амплитуда давления (рт) при которой начинается образование кавитации, понижается при уменьшении вязкости, так как

рт = рc + р0

Продолжительность захлопывания пустого пузырька можно определить по уравнению:

t = 0,915 R0

Для атмосферного давления собственная частота колебаний пузырька воздуха в воде:

f =0,328/R

В условиях резонанса возникающие давления могут превышать гидростатические в несколько сотен раз.

Комбинированный метод сушки с применением акустической обработки даёт возможность существенно сократить продолжительность процесса сушки по сравнению с известными и используемыми на практике способами, повысить производительность установки, имеет важное значение в производстве сухопродуктов.

Литература:

  1. Шарипова М. Ф. Интенсификация процесса сушки сельхозпродуктов комбинированным методом подвода энергии. Курск, журнал «Молодой ученый», 2016. № 6.
  2. Аминов А. Ф., Сафаров О. Ф. Процесс сушки плодов и винограда нагретым ионизированным воздухом. // Теоретический журнал. Хранение и переработка сельхозсырья. — Москва. 1999. — № 8.
Основные термины (генерируются автоматически): уменьшение вязкости, продолжительность процесса сушки, амплитуда давления, твердое тело, гидростатическое давление, газовый пузырек, акустическое воздействие, акустический пол, жидкость, прочность жидкости.


Похожие статьи

Влияние вязкости перекачиваемой среды на характеристики...

С уменьшением плотности жидкости снижается полезная мощность и растет доля

Давление, создаваемое насосом, изменяется прямо пропорционально изменению плотности жидкости.

В формуле (1) индексы «1» и «2» относятся к жидкостям различной вязкости

Проблемы транспортировки высоковязкой и парафинистой...

Сам процесс возникает в тех участках потока, где давление понижается до некоторого критического значения. Присутствующие в жидкости пузырьки газа, двигаясь с потоком жидкости и попадая в область давления меньше критического...

Методы борьбы с гидратообразованием и выбор ингибитора...

В технологических процессах добычи, подготовки и транспорта газа твердые газовые

- при конденсации воды из объема газа и на пузырьках газа при его барботировании через воду

Растворяясь в воде, имеющейся в потоке газа, ингибиторы снижают давление паров воды.

Определение некоторых параметров летательных аппаратов...

Наличие различных по величине давлений у поверхности твердого тела приводит к возникновению аэродинамических сил и моментов.

Определение параметров горящей капли при ее взаимодействии с акустическим потоком газа в трубке.

Применение облегченных технологических жидкостей для...

газовое ядро афрона находится под давлением

Регулирование свойств коркообразования понимают как уменьшение водоотдачи жидкости, поскольку специальной задачи

Например, при снижении водоотдачи раствора изменяются вязкость и СНС.

Кавитационные технологии в пищевой промышленности

Это прежде всего акустические параметры — звуковое давление и частота; термодинамические — внешнее давление и температура; параметры жидкости — плотность, вязкость, поверхностное натяжение, давление насыщенного пара жидкости...

О точном решении задачи движения вязкой сжимаемой жидкости...

Заметим, что для реальных жидкостей [2] давление намного больше касательных напряжений, а дивергенция скорости мала. Поэтому в уравнении (3) коэффициент , определяющий давление, должен быть намного больше коэффициента вязкости .

Математическое описание движения частиц твёрдого тела и газа...

В статье рассматривается математическое описание движения частицы твёрдого тела в

коэффициент динамической вязкости n-й фазы; компонента массовой силы n-й фазы

Анализ процесса обтекания одиночной частицы потоком вязкой жидкости внутри трубы показывает...

Способы улучшения эксплуатационных свойств дизельного топлива

Когда же давление окружающей среды становится больше давления насыщенного пара жидкости, кавитационный пузырек с силой схлопывается.

Основные физико-химические и химические эффекты, которые возникают в жидкости под действием акустических полей...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Влияние вязкости перекачиваемой среды на характеристики...

С уменьшением плотности жидкости снижается полезная мощность и растет доля

Давление, создаваемое насосом, изменяется прямо пропорционально изменению плотности жидкости.

В формуле (1) индексы «1» и «2» относятся к жидкостям различной вязкости

Проблемы транспортировки высоковязкой и парафинистой...

Сам процесс возникает в тех участках потока, где давление понижается до некоторого критического значения. Присутствующие в жидкости пузырьки газа, двигаясь с потоком жидкости и попадая в область давления меньше критического...

Методы борьбы с гидратообразованием и выбор ингибитора...

В технологических процессах добычи, подготовки и транспорта газа твердые газовые

- при конденсации воды из объема газа и на пузырьках газа при его барботировании через воду

Растворяясь в воде, имеющейся в потоке газа, ингибиторы снижают давление паров воды.

Определение некоторых параметров летательных аппаратов...

Наличие различных по величине давлений у поверхности твердого тела приводит к возникновению аэродинамических сил и моментов.

Определение параметров горящей капли при ее взаимодействии с акустическим потоком газа в трубке.

Применение облегченных технологических жидкостей для...

газовое ядро афрона находится под давлением

Регулирование свойств коркообразования понимают как уменьшение водоотдачи жидкости, поскольку специальной задачи

Например, при снижении водоотдачи раствора изменяются вязкость и СНС.

Кавитационные технологии в пищевой промышленности

Это прежде всего акустические параметры — звуковое давление и частота; термодинамические — внешнее давление и температура; параметры жидкости — плотность, вязкость, поверхностное натяжение, давление насыщенного пара жидкости...

О точном решении задачи движения вязкой сжимаемой жидкости...

Заметим, что для реальных жидкостей [2] давление намного больше касательных напряжений, а дивергенция скорости мала. Поэтому в уравнении (3) коэффициент , определяющий давление, должен быть намного больше коэффициента вязкости .

Математическое описание движения частиц твёрдого тела и газа...

В статье рассматривается математическое описание движения частицы твёрдого тела в

коэффициент динамической вязкости n-й фазы; компонента массовой силы n-й фазы

Анализ процесса обтекания одиночной частицы потоком вязкой жидкости внутри трубы показывает...

Способы улучшения эксплуатационных свойств дизельного топлива

Когда же давление окружающей среды становится больше давления насыщенного пара жидкости, кавитационный пузырек с силой схлопывается.

Основные физико-химические и химические эффекты, которые возникают в жидкости под действием акустических полей...

Задать вопрос