Статті
Постійне посилання на розділhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7372
Переглянути
9 результатів
Результати пошуку
Документ Design of an auger themo-radiation dryer for drying plant-derived pomace(2021) Herasymenko, Tetiana; Silchenko, Katerina; Hotvianska, Anna; Kyrsanova, Galyna; Budnyk, Nina; Kainash, Alla; Polozhyshnikova, Lyudmila; Taraymovich, IrynaThis paper reports the improved model design of an auger thermo-ra-diation dryer for drying plant-deri-ved pomace under a low-temperature mode (35...80 °C) to the resulting mois-ture content at the level of 8...13 % of solids. The dryer has an adjustable speed of auger rotation (3...4 min–1), of air-flow (0.05...0.09 m/s), and is characteri-zed by the uniform distribution of heat flux. It is equipped with an energy-sav-ing two-circuit complex that utilizes sec-ondary energy to heat primary air from 21.1 °C to 28.9 °C. The use of Peltier ele-ments, installed at the heating techni-cal surface of the dryer’s auger, makes it possible to convert thermal energy into a low-voltage supply voltage for the auto-nomous supercharger and exhaust fans.The duration of pomace drying in the model structure of the auger thermo-ra-diation dryer has been determined, in particular tomato pomace, with an ini-tial content of 75 % of solids, which is 107 min. For apple pomace whose start-ing content of solids is 65 %, it is 98 min. For comparison, the duration of the con-vective drying of tomato po mace (75 % of solids) is 120 minutes. The drying was carried out at a temperature of 60 °C to the resulting moisture content of 10...12 % of solids. Organoleptic eva-luation on the example of tomato pomace confirms the effectiveness of structural solutions in the auger dryer compared to the convective technique.The results reported in this study could create conditions for the further design and implementation of the pro-posed structure of thermo-radiation dryer for drying plant-derived pomace involv-ing an altered heat supply technique and the utilization of secondary energy. The designed structure of the device makes it possible to process and preserve the quality properties of plant-derived po-mace, allowing the use of this product for a wide range of foodstuffs.Документ Оцінка тепломасообмінного обладнання шляхом імітаційного моделювання(2019) Черевко, Олександр Іванович; Маяк, Ольга Анатоліївна; Костенко, Станіслав Миколайович; Сардаров, Азіз МурадовичОсновним теплообмінним процесом запропонованого способу виробництва концентрованих продуктів з овочевої сировини є уварювання соку у вакуумвипарному апараті періодичної дії з удосконаленою конструкцією парової мішалки та сушіння відокремлених вичавків у вакуумній вібраційній сушарці. Мішалка являє собою спіральну металеву трубчасту конструкцію з можливістю підведення в її орожнину пари. У результаті проведених експериментів досліджено залежність коефіцієнта тепловіддачі від числа обертів розробленої мішалки, аналіз якої дав змогу визначити ефективність використання нової конструкції перемішувального пристрою. Шкребки розташовані на спіралі таким чином, що вони блокують один одного під час руху. При обертанні змішувача шкребки переміщуються, утворюючи гвинтову поверхню, що запобігає прилипанню виробу, усуває застійні зони, в результаті чого забезпечується температурне вирівнювання та рівномірний перебіг процесу. У результаті експериментів досліджено залежність коефіцієнта тепловіддачі від кількості обертів розробленого змішувача, що дало змогу визначити ефективність використання нової конструкції змішувача. Це стало практичним підґрунтям системно-динамічного моделювання зміни температурного поля під час уварювання овочевого соку. Результати імітаційного моделювання отримано з використанням програмного комплексу системного аналізу Vensim. Тривалість реального виходу на стаціонарний режим нагрівання контролювалася експериментально за умови використання вакуумвипарного апарата. Розроблено імітаційну модель процесу сушіння, яка показала, що продуктивність вібровакуумного сушіння вища, ніж вібросушіння у 1,67 раза, тобто на 67%, тож застосування вакуумування під час сушіння є доцільним. Результати фізичного та імітаційного моделювання доводять перспективність використання засобів системного аналізу для досліждення тепломасообмінних процесів. The main heat exchange process of the proposed method for the production of concentrated products from vegetable raw materials is boiling in a vacuum evaporator of periodic action with an improved design of the steam mixer. The mixer is a spiral metal tubular with the ability to pile into its cavity. The dependence of a heat transfer coefficient on the number of turns of the mixer, during the production of separate concentrates from vegetable raw materials has been determined. The efficiency of using device with a simple and reliable construction for mixing and heating viscous food products has been proved. It helps also to reduce the length of the product processing and improve quality of the finished product due to better mixing and intensification of heat transfer process by using spiral metal tubular designs for the supply of coolant, which contributes to the increase of the contact area of the product with heating elements. The scrapers are located on the helix in such a way that they block each other while driving. When rotating the mixer, the scrapers move near the surface of heat exchange wall of the apparatus, forming a screw surface, which facilitates the turbulization of the wall laminar layer of the product, which it prevents from sticking, eliminates stagnant zones, resulting in temperature equalization and uniform flow of the process. As a result of the experiments, dependence of the heat transfer coefficient on the number of revolutions of the developed mixer was investigated, the analysis of which allowed to determine the efficiency of the use of a new design of the mixing device. This became a practical basis for systematic dynamic modeling of temperature field changes during the boiling of vegetable juice. The simulation results were obtained using Vensim system analysis software. Duration of the actual exit to the stationary mode of heating was controlled experimentally by means of the vacuum evaporator. A simulation model of the drying process was developed, which showed that the performance of vibration vacuum drying is higher than the vibration drying by 1.67 times, by 67%, the use of vacuum during drying is advisable. Comparison of the results of physical and simulation modeling proves the prospect of the crystallization of system analysis tools for the study of heat exchange processes.Документ Modeling the process of polymers processing in twin-screw extruders(2018) Mikulonok, Ihor; Gavva, Oleksandr M.; Kryvoplias-Volodina, LiudmylaModels for the processing of polymers in co-and counter-rotating twin-screw extruders based on the generalized mathematical model of screw extrusion were developed . A base of the proposed models is the analysis of an allocated C-shaped volume, which is limited by one turn of cutting of each of screws and in which there is a certain volume of a processed polymer. Such model gives possibility to describe the process of processing both in the case of complete and partial filling of an operation channel with processed material. This is especially important in case of dosed feeding of an extruder with a polymer, which is typical for modern processing equipment.In addition, the proposed models take into account real boundary conditions on operation surfaces of rotating screws and a stationary barrel, which gives possibility to choose parameters of thermal stabilization systems of operation elements of an extruder unambiguously.The process of melting of polymer granules in an operation channel of an extruder screw was studied. The results of the study showed that it is necessary to use mixing elements at an increase of deviation of the behavior of processed material from the Newtonian behavior in an operation channel of screws. We established that intensity of energy dissipation at certain points in the volume of a processed polymer determines temperature fields in the volume of processed material. We substantiated that, firstly, an intensive external energy supply to screws and a barrel with their subsequent gradual cooling is necessary during the processing of a polymer on twin-screw extruders in contrast to single-screw extrusion.The adequacy of the developed model was verified by comparison of the results of the numerical modeling with the experimental data in processing of a composition based on high-density polyethylene filled with aluminum hydroxide in a twin-screw extruder Ø83×30 with co-rotation screws. We carried out studies for the industrial production of 50 kg/h and the rotational frequencies of screws of 25 and 40 rpm.The proposed model of twin-screw extrusion gives possibility to determine main parameters of the equipment and the process and to estimate temperature heterogeneity of melt at the design calculation for a given productivity and the required final temperature of polymer melt. The parameters include the geometry of operation elements, frequency of rotation of screws and required minimum drive power. Itis possible to determine rotational frequency of screws and thermal conditions of extruder working elements at verification calculation of an extruder for a given geometry of screws.Документ Modeling of melting process in a single screw extruder for polymer processing(2018) Mikulonok, Ihor; Gavva, Oleksandr M.; Kryvoplias-Volodina, LiudmylaA mathematical model for the melting of a single-screw extruder is developed. The model takes into account the heat transfer of the polymer with a worm and a cylinder, as well as real boundary conditions (the worm rotates, the cylinder is stationary). The parameters of the melting zone are investigated and the results of the calculation are compared with the experiment. An approach to modeling the extruder as a whole as a sequence of interconnected functional zones.Документ Модернізація теплообмінної камери вакуум-апарата ВАЦМ-60 з метою зменшення нерівномірності температурного поля та інтенсифікації теплообміну(2013) Дмитренко, Ігор Михайлович; Мирончук, Валерій Григорович; Погорілий, Тарас МихайловичВ даній статті було запропоновано спосіб модернізації теплообмінної камери вакуум-апарату періодичної дії ВАЦМ-60 шляхом застосування розподілюючого пристрою, що встановлюється в середині камери, з метою зменшення нерівномірності температурного поля в робочому об’ємі апарата. Подані результати чисельного розрахунку щодо підтвердження ефективності запропонованої модернізації The article deals with a modernization method of the vacuum pan VAСM-60 heating chamber using the distributing device installed into chamber to reduce the temperature field uneven into vacuum pan working volume. It is adduced investigation calculation results to confirm the effectiveness of the proposed modernizationДокумент Чисельне дослідження температурного поля в між трубному просторі нагрівальної камери вакуум-апарата ВАЦМ-60(2012) Мирончук, Валерій Григорович; Погорілий, Тарас Михайлович; Дмитренко, Ігор МихайловичВ статті наведено результати чисельного дослідження температурного поля в міжтрубному просторі нагрівальної камери вакуум-апарата. Виявлено основну причину наявності поля температур у поперечному перерізі вакуум-апарата. The paper presents the results of a numerical study of the temperature field in the annular space heating chamber vacuum machine. The basic reason for the presence of the temperature field in the cross section of the vacuum apparatus.Документ Розподіл температури в пружному тілі зі сферичним розрізом(2009) Мартиненко, Михайло Антонович; Лебедєва, Ірина ВалеріївнаРозглянуто задачу про збурення температурного поля сферичною тріщиною у тривимірному тілі. Задачу зведено до рівняння Лапласа з мішаними граничними умовами в сферичній системі координат. Шляхом задоволення граничних умов розв’язання задачі приведено до парної системи рядів-рівнянь за поліномом Лежандра, рівняння Абеля, інтегродиференціального рівняння Вольтера відносно введеної допоміжної функції. Розроблено загальний підхід до врахування збурної дії сферичної тріщини на просторовий розподіл температури в матеріалі. Для лінійного незбуреного температурного поля знайдено аналітичний вираз для просторового розподілу температур за наявності сферичної тріщини у пружному тілі.Документ Температурне поле біля осцилюючої бульбашки(2012) Кулінченко, Віталій РомановичНа підставі аналізу процесів тепло- і массообена через поверхню бульбашки, що росте і стискається, показана неправомочність представлення розподілу температури в рідині в околиці пульсуючої бульбашки у вигляді монотонної функціональної залежності.Документ Температурне поле навколо парової бульбашки(2012) Кулінченко, Віталій Романович; Дубковецький, Ігор Володимирович; Малежик, Іван ФедоровичНа підставі вибраної методики дослідження температурного поля навколо парової бульбашки під час її росту, розроблений мікротермопарний зонд і виконано динамічне його градуювання. Отримані дослідні дані провірені з розрахунковими по різним моделям росту парової фази.