Розробка технології інтенсивної мікрохвильово-теплової обробки гетерогенних середовищ
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.192827Ключові слова:
мікрохвильово-тепловий масоперенос, нерезонансна мікрохвильова камера, покриття-перетворювач, тепловий насосАнотація
Запропонована технологія інтенсивного, енергоекономічного мікрохвильово-теплового масопереносу під час миття і сушіння аграрної та промислової продукції в мікрохвильовій нерезонансній камері з рівномірним полем нагріву. Камера оснащена вакуумним насосом і ультразвуковим генератором та функціонально зв’язана з випарником та конденсатором теплового насоса. Режиму біжучої хвилі в мікрохвильовій камері та інтенсивному випаруванню сприяють мікрохвильовий концентратор енергії поля в обсязі середовища та поглинаюче феритове покриття-перетворювач баластової енергії поля в теплову на перфораційній перегородці для продукції. Обґрунтовано напрям розвитку фізико-технічних основ мікрохвильово-теплової обробки середовищ, з метою миття продукції з застосуванням у вакуумній камері ультразвукового і мікрохвильового генераторів для інтенсифікації миття. Показана необхідність розвитку теорії і практики синтезу, виготовлення і застосування радіопоглинаючих матеріалів-перетворювачів енергії поля в теплову енергію. Запропоновано узгоджене комплексування модернізованої мікрохвильової та додаткової конвекційної технологій сушіння. Метою узгодження є отримання і використання синергетичного ефекту, а саме: економічного, інтенсивного та екологічно безпечного масопереносу вологи під час сушіння середовища, яке оброблюється.
Виявлено, що енергоекономічності процесу повного висушування в середині камери сприяють інтенсивне випарування вологи із продукції в рівномірному за обсягом електромагнітному полі та поточне осушення вологого повітря у випарнику теплового насоса. Сухе повітря подають в мікрохвильову камеру після його нагріву конденсатором теплового насосу. Це сприяє суттєво більш ефективному миттю-сушінню продукції на основі розвитку теорії і практики цього процесу. Застосування цього схемного рішення і раціональних параметрів режиму на практиці дозволяє вирішити суперечну проблему підвищення ефективності та екологічності процесів в побуту та в аграрному і промисловому виробництвіПосилання
- Pu, Y.-Y., Sun, D.-W. (2017). Combined hot-air and microwave-vacuum drying for improving drying uniformity of mango slices based on hyperspectral imaging visualisation of moisture content distribution. Biosystems Engineering, 156, 108–119. doi: https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2017.01.006
- Wray, D., Ramaswamy, H. S. (2015). Novel Concepts in Microwave Drying of Foods. Drying Technology, 33 (7), 769–783. doi: https://doi.org/10.1080/07373937.2014.985793
- Kumar, C., Joardder, M. U. H., Farrell, T. W., Millar, G. J., Karim, M. A. (2015). Mathematical model for intermittent microwave convective drying of food materials. Drying Technology, 34 (8), 962–973. doi: https://doi.org/10.1080/07373937.2015.1087408
- Lundqvist, P., Öhman, H. (2017). Global Efficiency of Heat Engines and Heat Pumps with Non-Linear Boundary Conditions. Entropy, 19 (8), 394. doi: https://doi.org/10.3390/e19080394
- Resta, I. M., Horwitz, G., Elizalde, M. L. M., Jorge, G. A., Molina, F. V., Antonel, P. S. (2013). Magnetic and Conducting Properties of Composites of Conducting Polymers and Ferrite Nanoparticles. IEEE Transactions on Magnetics, 49 (8), 4598–4601. doi: https://doi.org/10.1109/tmag.2013.2259582
- Sierociuk, D., Dzieliński, A., Sarwas, G., Petras, I., Podlubny, I., Skovranek, T. (2013). Modelling heat transfer in heterogeneous media using fractional calculus. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 371 (1990), 20120146. doi: https://doi.org/10.1098/rsta.2012.0146
- Shah, P. N., Shaqfeh, E. S. G. (2015). Heat/mass transport in shear flow over a heterogeneous surface with first-order surface-reactive domains. Journal of Fluid Mechanics, 782, 260–299. doi: https://doi.org/10.1017/jfm.2015.528
- Chen, W., Wang, J., Zhang, B., Wu, Q., Su, X. (2017). Enhanced electromagnetic interference shielding properties of carbon fiber veil/Fe3O4nanoparticles/epoxy multiscale composites. Materials Research Express, 4 (12), 126303. doi: https://doi.org/10.1088/2053-1591/aa9af9
- Demianchuk, B. O. (2011). Metod korektsiyi khvylevykh oporiv modyfikovanykh radiozakhysnykh kompozytiv z heterohennymy napovniuvachamy. Zbirnyk naukovykh prats Viyskovoho instytutu Kyivskoho natsionalnoho universytetu imeni Tarasa Shevchenka, 31, 39–45.
- Demianchuk, B. O., Polishchuk, V. Yu. (2007). Sintez ferromagnitnyh oksidov-napolniteley radiomaterialov. Tekhnolohiya i konstruiuvannia v elektronniy aparaturi, 5, 61–64.
- Demianchuk, B. O., Kolesnychenko, N. O. (2019). Pat. No. 119208 UA. Mikrokhvylovo-teplova mashyna. MPK VO8V 3/12. published: 10.05.2019, Bul. No. 9.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Boris Demianchuk, Natalia Kolesnychenko, Alexander Ugol’nikov, Alexander Lapkin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
