Scientific Works

ISSN-print: 2073-8730
ISSN-online:
ISO: 26324:2012
Архiви

Обґрунтування взаємодії електромагнітного поля надвисокої частоти з насінням ріпаку в процесі сушіння

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Валентина Миколаївна Бандура
https://orcid.org/0000-0001-8074-3020

Анотація

В харчовій промисловості, основному, використовуються технології конвективного сушіння зернових і олійних культур, що реалізовані в різноманітних за конструкціями сушарках: шахтних, стрічкових, барабанних, в яких передача теплоти до сировини реалізується за допомогою сушильного агенту, нагрітого повітря. Перспективним способом при організації процесу сушіння є технологія мікрохвильової обробки насіння, що має цілий ряд відмінностей від традиційних методів зневоднення. Нагрів за рахунок мікрохвильового опромінення забезпечує підведення енергії до об’єму матеріалу, а температурою нагрівання легко керувати.


У статті представлені теоретичні та експериментальні дослідження діелектричного нагріву насіння ріпаку в процесі сушіння в мікрохвильовому полі. Проаналізовано математичні моделі тепломасообміну, розроблені для моделювання процесів мікрохвильового сушіння, і обговорені діелектричні властивості олійних культур в залежності від вологості та температури. Принцип перетворення НВЧ - енергії в теплоту заснований на ефективному поглинанні вологою продукту, що нагрівається, підведеної до нього НВЧ - енергії. При цьому теплота, що генерується в усьому об’ємі оброблюваного продукту, і що підводиться в робочу камеру НВЧ - енергія практично повністю поглинається насінням. Інтенсивність нагрівання насіння ріпаку залежить від його діелектричних властивостей і напруженості мікрохвильового поля, що  створює випромінювач.


Коефіцієнт діелектричних втрат насіння ріпаку в значній мірі залежить від вологовмісту,тобто вода відіграє основну роль в процесі поглинання енергії при діелектричному нагріві. Нелінійна залежність коефіцієнта діелектричних втрат від вологості обумовлена різноманітністю форм зв’язку вологи в насінні ріпаку. Зменшення значення коефіцієнта діелектричних втрат, з підвищенням температури ріпаку можна пояснити активними втратами води при нагріванні насіння.

Ключові слова:
насіння ріпаку, НВЧ-енергія, моделювання, сушіння, коефіцієнта діелектричних втрат

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Бандура, В. (2021). Обґрунтування взаємодії електромагнітного поля надвисокої частоти з насінням ріпаку в процесі сушіння. Scientific Works, 85(1). https://doi.org/10.15673/swonaft.v85i1.2067
Розділ
Статьи

Посилання

1. Stankevych, H.M., Strakhova,T.V., Atanazevich, K.K. (1997). Sushinnya zerna [Grain drying]. Kyyiv: Lybidʹ [in Ukrainian].
2. Lykov, A.V. (1967). Teoriya teploprovidnosti [Theory of thermal conductivity]. Moscow (in Russian).
3. Boshkova, I.L., Volhusheva, N.V. (2015). Matematicheskoye modelirovaniye temperaturnogo polya v dielektricheskom materiale pri deystvii mikrovolnovogo polya [Mathematical modeling of the temperature field in a dielectric material under the action of a microwave field]. Proceedings from Pervyye mezhdunarodnyye Lykovskiye nauchnyye chteniya. (p.p. 109-111). Minsk (in Russian).
4. Feng, H., Yin, Y. &Tang, J. (2012). Microwave Drying of Food and Agricultural Materials: Basics and Heat and Mass Transfer Modeling. Food Eng Rev., 4. 89–106. https://doi.org/10.1007/s12393-012-9048-x
5. Burdo, O.H. (2010). .Evolyutsiya sushil’nykh ustanovok [Evolution of drying plants]. Odesa: Polihraf (in Rus-sian).
6. Burdo, O. H. (2013). Pishchevyye nanoenergotekhnologii [Food nanoenergytechnologies]. Kherson: Hrynʹ D.S. (in Russian).
7. Akulych P. V. (2002). Termogidrodinamicheskiye protsessy v tekhnike sushki [Thermohydrodynamic process-es in the drying technique]. Mynsk: YTMO ym. Lykova. (in Russian).
8. Burdo, O. H. (2015). Tekhnologii napravlennogo energeticheskogo deystviya v APK [Technologies of directed energy action in the agro-industrial complex]. Scientific Works, 41(1). 42-46 (in Russian).
9. Burdo, O. H., Yarovoy, Y. Y., Ruzhytskaya, N. V., Borshch, A. A. (2012). Novyye printsipy obezvozhivaniya zernovogo syr’ya [New principles of dewatering of grain raw materials]. Zernovi produkty I kombikorma, 1. 42-46 (in Russian).
10. Burdo, O.H., Bandura, V. N., Yarovoy, Y. Y. (2015). Osobennosti modelirovaniya protsessov sushki pri elektromagnitnom podvode energii [Features of modeling of drying processes with electromagnetic energy supply]. Scientific Works,.39(2). 38-43 (in Russian).
11. Kotov, B.I., Bandura, V.M., Kalinichenko, R.A. (2018). Matematychne modelyuvannya ta identyfikatsiya teplomasoperenosu v roslynydyspersnomu materiali pry sushinni y nahrivanni elektromahnitnim polem nadvisokoyi chastity [Mathematical modeling and identification of heat and mass transfer in plant dispersed material during drying and heating by an ultrahigh frequency electromagnetic field.]. Enerhetyka y avtomatyka, 6. 35 – 50 (in Ukrainian).
12. Tuchnyy, V.P., Kalinin, L. H., Boshkova, I. L., Volhusheva, N. V. (2004). Sushka zerna v mikrovolnovom pole [Drying of grain in a microwave field]. Zberihannya ta pererobka zerna, 4. 33-34 (in Russian).
13. Kalinin, L. H., Boshkova, I. L., Volhusheva, N. V. (2004). Razrabotka mikrovolnovykh sushilok dlya zerna [Development of microwave dryers for grain]. Zberihannya ta pererobka zerna, 7. 34-35 (in Russian).
14. Hemis, M., Choudhary, R., Gariépy, Y., Raghavan, V. G. S. (2015). Experiments and modelling of the micro-wave assisted convective drying of canola seeds. Biosystems Engineering, 139(4). Р.121–127. https://doi.org/10.1016 / j.biosystemseng.2015.08.010
15. Hemis, M, Choudhary, R, Becerra-Mora, N, Kohli, P, Raghavan, V. (2016). Modelling of microwave assisted hot-air drying and microstructural study of oilseeds. Int J Agric&BiolEng.; 9(6). 167-177 .https://doi.org/10.3965/j.ijabe.20160906.2442
16. Rohov, I.A. Nekrutman, C.B. (1986). Sverkhvysokochastotnyy nagrev pishchevykh produktov [Ultra-high-frequency heating of food products]. Moskva: Ahropromyzdat (in Russian).