Influence of water temperature and moisture increase on wheat temperature during moistering

Abstract

The purpose of this work is to develop a simplified dependence for determining the grain temperature of wheat during moistening, taking into account the heat capacity coefficients, which relates the grain temperature of the wheat after moistening with its initial temperature, water temperature and the amount of water to moisten the grain. The studies were performed on the basis of mathematical modeling using the law of thermal conductivity of grain and water. The experimental data were processed using the least squares method. Checking adequacy obtained depending performed using Fisher's F-test. hen moistening of wheat grain, the temperature of which increases from -10 °С to 50 °С with water, the temperature of which increases from 5 °С to 60 °С leads to an increase in grain temperature in a linear relationship. his made it possible to develop a linear dependence of the heat grain temperature after moistening, which takes into account the initial grain temperature and the initial water temperature with a constant amount of water added to the grain. he dependence of the change in wheat grain temperature on ts initial temperature and different amount of added water was nvestigated. The water temperature was 20 °С. The analysis of the results showed that the wheat grain temperature increases linearly with increasing its temperature and increasing the amount of water added to the grain mass. It is established that linear straight change the angle of inclination relative to the point equal to temperature 10 °С. This made it possible to introduce in a linear relationship an indicator that takes into account the amount of water added to the grain mass. Checking the adequacy of the obtained linear dependence showed that the equation is adequate. Analysis of the obtained data showed that the deviation of the grain temperature calculated by the linear equation and the physical model varies within 1.0 °С in absolute value. After conducting a study of the change in the grain temperature during moistening with heated water, we obtained a generalized dependence, which takes into account the thermal conductivity coefficients. The obtained dependence can be recommended for the analysis of the wheat grain temperature in the process of its moistening. Метою даної роботи є розроблення спрощеної залежності для визначення температури зерна пшениці при його зволожуванні з урахуванням коефіцієнтів теплоємності, яка зв’язує температуру зерна пшениці після зволожування із його початковою температурою, температурою води та кількістю води, якою зволожується зерно.Дослідження проводились на основі математичного моделювання використовуючи закон теплопровідності зерна та води. Обробку дослідних даних здійснювали за допомогою методу найменших квадратів. Перевірку адекватності отриманої залежності здійснювали за допомогою F-критерія Фішера. При зволожуванні зерна пшениці, температура якого збільшується від -10 °С до 50 °С водою температура якого збільшується від 5 °С до 60 °С призводить до збільшення температури зерна за лінійною залежністю. Це дало можливість розробити лінійну залежність температури зерна пшениці після зволожування, яка враховує початкову температури зерна і початкову температуру води при незмінній кількості води, яку додано до зерна. З метою введення до отриманої залежності показника, який враховує кількість води, проведено дослідження, зміни температури зерна пшениці в залежності від початкової його температури і різній кількості води і незмінній температурі, яка становила 20 °С. Аналіз отриманих результатів показав, що температура зерна пшениці лінійно збільшується при збільшенні його температури та збільшенні кількості води, яку введено у зернову масу. Виявлено, що лінійні прямі змінюють кут нахилу відносно точки, яка дорівнює температурі 10 °С. Це дозволило ввести у лінійну залежності добуток, який враховує кількість доданої до зернової маси води. Перевірка адекватності отриманої лінійної залежності показала, що рівняння адекватне. Аналіз отриманих даних показав, що відхилення температури зерна розрахованого за лінійним рівнянням та фізичною моделлю коливається в межах 1,0 °С за абсолютним значенням. Провівши дослідження зміни температури зерна при його зволожуванні підігрітою водою отримано узагальнену залежність, в якій враховано коефіцієнти теплопровідності. Отриману залежність можна рекомендувати для аналізу температури зерна пшениці в процесі його зволожування.