Визначення залежності фізико-механічних характеристик насінників люцерни від вологості

Автор(и)

  • Олена Василівна Солона Вінницький національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4596-0449
  • Анатолій Володимирович Спірін Відокремлений структурний підрозділ «Ладижинський фаховий коледж Вінницького національного аграрного університету», Україна https://orcid.org/0000-0002-4642-6205
  • Михайло Анатолійович Замрій Вінницький національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-9433-6714
  • Ігор Вікторович Твердохліб Вінницький національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-1350-3232
  • Юрій Алікович Полєвода Вінницький національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2485-0611
  • Катерина Вікторівна Ковальова Вінницький національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-7183-2996

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.331286

Ключові слова:

насінники люцерни, теплопровідність, теплоємність, температуропровідність, щільність, конвективне сушіння, вологість матеріалу

Анотація

Об'єктом дослідження є фізико-механічні та теплофізичні характеристики пожнивної суміші насінників люцерни, як чинників процесу сушіння. Це питання має велике значення для енергоефективності процесу сушіння, адже вона напряму залежить від температури сушильного агента. Визначення фізико-механічних та теплофізичних характеристик матеріалу дозволить значно спростити процедуру визначення гранично допустимої температури сушильного агента. Це, своєю чергою, значно спрощує процедуру проведення енергетичного та ексенергетичного аналізу процесу.

У роботі представлено результати експериментальних досліджень, спрямованих на визначення теплофізичних характеристик насіннєвої маси люцерни, зокрема теплоємності та теплопровідності, за змінної вологості. Графічні залежності ілюструють вплив вологості на ці параметри, демонструючи, що теплоємність і теплопровідність бобів люцерни зростають із підвищенням вологості. В ході дослідження використовувались стандартні та оригінальні методики, які дозволили отримати залежності основних фізико-механічних та теплофізичних характеристик компонентів пожнивної суміші насінників люцерни від вологості. Зокрема, визначено, що коефіцієнт температуропровідності бобів люцерни має максимальне значення в районі 25–30% вологості. Цю аномалію можна пояснити переходом внутрішньої вологи із вільного у зв'язаний стан.

Результати дослідження сприяють кращому розумінню механізмів тепло- та масообміну в біологічних матеріалах, що є вирішальним для оптимізації технологій сушіння в сільськогосподарському виробництві. Результати можуть бути використані для підвищення ефективності сушильного обладнання, зниження споживання енергії та підвищення якості висушеного насіння люцерни. Дослідження підкреслює важливість вибору відповідних параметрів сушіння для підтримки якості продукту при забезпеченні енергоефективної обробки. Отримані результати дозволять значно спростити та збільшити точність визначення раціональних параметрів процесу сушіння пожнивної суміші люцерни. Також отримані дані дадуть змогу значно точніше визначити результат енергетичного та ексенергетичного процесу сушіння.

Біографії авторів

Олена Василівна Солона, Вінницький національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці та біотехнічних систем у тваринництві

Анатолій Володимирович Спірін, Відокремлений структурний підрозділ «Ладижинський фаховий коледж Вінницького національного аграрного університету»

Кандидат технічних наук, доцент

Михайло Анатолійович Замрій, Вінницький національний аграрний університет

Аспірант

Кафедра охорони праці та біотехнічних систем у тваринництві

Ігор Вікторович Твердохліб, Вінницький національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці та біотехнічних систем у тваринництві

Юрій Алікович Полєвода, Вінницький національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

 Кафедра біоінженерії, біо- та харчових технологій

Катерина Вікторівна Ковальова, Вінницький національний аграрний університет

Кандидат педагогічних наук, доцент

Кафедра української та іноземних мов

Посилання

  1. Kontseptsiia rozvytku kormovyrobnytstva v Ukraini na period do 2025 roku (2014). Vinnytsia: Instytut kormiv ta Podillia NAAN, 12.
  2. Díaz de Otálora, X., Dragoni, F., Del Prado, A., Estellés, F., Wilfart, A., Krol, D., Balaine, L., Anestis, V., Amon, B. (2022). Identification of representative dairy cattle and fodder crop production typologies at regional scale in Europe. Agronomy for Sustainable Development, 42 (5). https://doi.org/10.1007/s13593-022-00830-3
  3. Kaletnik, H., Yaropud, V., Kupchuk, I., Aliiev, E., Babyn, I., Lavreniuk, P. (2023). Modeling of the technological process of walnut drying in a convective dryer. Przegląd Elektrotechniczny, 1 (12), 93–99. https://doi.org/10.15199/48.2023.12.17
  4. Olena, S., Mykhailo, Z. (2022). Investigation of the process of drying seeds of herbs. Vibrations in Engineering and Technology, 3 (106), 78–87. https://doi.org/10.37128/2306-8744-2022-3-11
  5. Paziuk, V., Vyshnevskiy, V., Tokarchuk, O., Kupchuk, I. (2021). Substantiation of the Energy Efficient Schedules of Drying Grain Seeds. Series II: Forestry. Wood Industry. Agricultural Food Engineering, 14 (63 (2)), 137–146. https://doi.org/10.31926/but.fwiafe.2021.14.63.2.13
  6. Moss, W. M., Guzzomi, A. L., Foster, K. J., Ryan, M. H., Nichols, P. G. H. (2021). Harvesting subterranean clover seed – current practices, technology and issues. Crop and Pasture Science, 72 (3), 223–235. https://doi.org/10.1071/cp20269
  7. Borisova, M. L., Dianov, L. V. (2015). Ways to reduce losses of seed mass of field crops during combine harvesting. Fod and Agriculture Organization of the United Nations, 31, 85–88.
  8. Sheychenko, V. O., Anelyak, M. M., Kuzmych, A. Y., Baranovskyi, V. M. (2016). Intensification of the process of collecting seeds of perennial grasses. Technology, Energy, Transport of Agricultural Industry, 94, 29–33.
  9. Kaletnik, G., Tsurkan, O., Rimar, T., Stanislavchuk, O. (2020). Determination of the kinetics of the process of pumpkin seeds vibrational convective drying. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (8 (103)), 50–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.195203
  10. Paziuk, V. M., Petrova, Zh. O., Tokarchuk, O. A., Yaropud, V. M. (2019). Research of rational modes of drying rape seed. INMATEH – agrikultural enginee ring, 58 (2), 303–310. Available at: https://inmateh.eu/volumes/volume-58--no2--2019/58-33-paziuk-research-of-rational-modes-of-drying-rape-seed/
  11. Solodka, A. V. (2017). Investigation of Heat Exchange in a Fixed of Granular Material. Refrigeration Engineering and Technology, 53 (4), 12–16. https://doi.org/10.15673/ret.v53i4.704
  12. Bandura, V., Mazur, V., Yaroshenko, L., Rubanenko, O. (2019). Research on sunflower seeds drying process in a monolayer tray vibration dryer based on infrared radiation. INMATEH-Agricultural Engineering, 57 (1), 233–242. Available at: https://www.inma-ita.ro/inmateh/INMATEH_1_2019/57-26-Bandura%20V.pdf
  13. Sun, X., Guo, Z., Wang, G., Cai, C., Wang, Z. (2023). Hot air drying, impact of infrared drying, and combined hot air-infrared drying on alfalfa drying quality and performance. INMATEH-Agricultural Engineering, 71 (3), 441–450. https://doi.org/10.35633/inmateh-71-38
  14. Jančík, F., Kubelková, P., Kubát, V., Koukolová, M., Homolka, P. (2017). Effects of drying procedures on chemical composition and nutritive value of alfalfa forage. South African Journal of Animal Science, 47 (1), 96–101. https://doi.org/10.4314/sajas.v47i1.14
  15. Guo, W., Cheng, S., Cui, Z., He, D., Zhang, X., Shi, T. et al. (2024). Dynamic drying characteristics of alfalfa under solar energy-heat pump combined drying conditions. INMATEH-Agricultural Engineering, 73 (2), 569–580. https://doi.org/10.35633/inmateh-73-48
  16. Zhilin, A., Fedorov, A., Grebenshchikov, D. (2018). Dynamics of acousto-convective drying of sunflower cake compared with drying by a traditional thermo-convective method. Foods and Raw Materials, 6 (2), 370–378. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2018-2-370-378
  17. Paziuk, V. M., Liubin, M. V., Yaropud, V. M., Tokarchuk, O. A., Tokarchuk, D. M. (2018). Research on the rational regimes of wheat seeds drying. INMATEH-Agricultural Engineering, 56 (3), 39–48. Available at: https://www.inma-ita.ro/inmateh/INMATEH_3_2018/56-05%20Paziuk%20V.M..pdf
  18. DSTU 4138-2002 Nasinnia silskohospodarskykh kultur. Metody vyznachennia yakosti. Available at: https://fitolab-ck.dpss.gov.ua/wp-content/uploads/2024/01/dstu-4138_2002.pdf
  19. Bandura, V., Bezbah, I., Kupchuk, I., Fialkovska, L. (2023). Innovative methods of drying rapeseeds using microwave energy. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal, 26 (2), 217–230. https://doi.org/10.33223/epj/163328
  20. Bandura, V., Yaroshenko, L., Fialkovska, L., Kondratyuk, D., Palamarchuk, V., Paladiichuk, Y. (2021). Case study: dynamics of sunflower seed movement in the vibrating tray of the infrared dryer and its influence on the drying process. Agraarteadus, 32 (2), 204–213. https://doi.org/10.15159/jas.21.24
  21. Matviienko, S. M. (2019). Improvement of the method for determining the composition of substances by their thermal conductivity. [Author's dissertation Ph.].
Determination of the dependence of the physico-mechanical properties of alfalfa seed pods on moisture content

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-04

Як цитувати

Солона, О. В., Спірін, А. В., Замрій, М. А., Твердохліб, І. В., Полєвода, Ю. А., & Ковальова, К. В. (2025). Визначення залежності фізико-механічних характеристик насінників люцерни від вологості. Technology Audit and Production Reserves, 3(3(83), 84–90. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.331286

Номер

Том 3 № 3(83) (2025): Хімічна інженерія

Розділ

Технології виробництва харчування

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Olena Solona, Anatolii Spirin, Mykhailo Zamrii, Ihor Tverdokhlib, Yurii Polievoda, Kateryna Kovalova

Creative Commons License

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.