الكلمات المفتاحية الخاصة بالمكنز الزراعي (أجروفوك)

2018

Khakimov, R.T., St. Petersburg State Agrarian Univ.

There has been developed a mathematical model of the process of the fuel tank cooling with cryogenic liquid (liquefied methane) during refueling. Both a three-dimensional and two-dimensional problem represented in the Cartesian coordinate system, taking into account the non-stationary heat and mass transfer of the two-phase flow was solved. To solve this problem it is necessary to take into account the thermal properties of methane and its parameters in turbulent flow, especially the design of the cryogenic tank and special insulation materials. Particular attention is paid to the study of the critical pressure and temperature of liquefied methane, as well as the heat capacity determination in the mode of free heating-cooling of the fuel supply system of the gas engine and cryogenic tank in the filled state in a special thermal insulation. The determination of critical parameters of pressure and temperature is considered under the condition of the methane expiration in a special circular tube in order to supply gas to a two-phase engine. Presented are the results of numerical simulation of the unsteady process of heat and mass transfer of liquefied methane in the cryogenic tank of automotive engineering. Using the FlowVision application software package, it is possible to calculate the mass fractions of methane passing from a liquid state to a gas state. The main purpose of this mathematical model is to determine the speed of the phase transition and the selection of the thermal insulation layer, as well as the development of a set of scientific and technical measures aimed at extending the shelf life of liquefied methane in a cryogenic tank in a non-drainage mode. It is recommended to use heat insulating materials based on aerogel, cryogel and foam rubber. | Разработана математическая модель процесса захолаживания топливного бака с криогенной жидкостью (сжиженный метан) при заправке. Решалась как трехмерная, так и двухмерная задача, представленная в декартовой системе координат с учетом нестационарного тепломассообмена истечения двухфазного потока. Для решения данной краевой задачи необходимо учитывать теплофизические свойства метана и его показателей при турбулентном течении, особенности конструкции криогенного бака и специальных изоляционных материалов. Особое внимание отводится исследованию критических показателей давления и температуры сжиженного метана, а также определение теплоемкости в режиме свободного нагрева - охлаждения топливоподающей системы газового двигателя и криогенного бака в заполненном состоянии в специальной теплоизоляции. Определение критических параметров давления и температуры рассматривается при условии истечения метана в специальной трубке круглого сечения с целью подачи газа к двигателю в двухфазном виде. Представлены результаты численного моделирования нестационарного процесса тепломассообмена сжиженного метана в криогенном баке автотракторной техники. Используя пакет прикладных программ FlowVision, можно численно рассчитать массовые доли метана, переходящие из жидкого состояния в газообразное. Основная цель данной математической модели – определение скорости фазового перехода и подбора теплоизоляционного слоя, а также разработка комплекса научно-технических мероприятий, направленных на продление срока хранения сжиженного метана в криогенном баке в бездренажном режиме. Рекомендовано использовать теплоизолирующие материалы на основе аэрогеля, криогеля и вспененного каучука.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Bondar', V.N. | Malozemov, A.A. | Kukis, V.S., South-Ural State Univ., Chelyabinsk

Presented are the results of calculation and theoretical research, aimed at ensuring the compliance of diesel engines with the requirements of regulatory technical documents for starting characteristics. In course of the study, the mathematical model of chemical kinetics, ignition processes and fuel combustion in the combustion chamber was developed. Model can be used for predicting diesel engine starting characteristics. Model was realized as separate software. The developed mathematical model is implemented in the three-dimensional gas-dynamic model of processes in combustion chamber. During fuel combustion reactions chemical kinetics computational studies on diesel start-up modes, it was determined, that to ensure ignition of fuel in combustion chamber, required gases local temperature should be at least 1350 deg. K. The permissible proportion of carbon oxide in the gases, produced by intake air heater, should not exceed 40%. It is shown, that increase of compression ration, at a constant gas temperature, has little effect on the chemical kinetics of pre-flame processes and combustion reaction rate. It is revealed, that temperature of the combustion chamber walls has a prevailing effect on the possibility of fuel ignition. The wall temperatures, which are required to heat the diesel engine using pre-start heating and start facilitating tools for various environmental temperatures, crankshaft rotational speeds, compression ratios and concentration of the intake air heater combustion products, were determined. The developed mathematical model and software are used in current research and development work to create new and modernize existing diesel engines of various types, produced by Chelyabinsk tractor plant. | Представлены результаты расчетно-теоретического исследования, направленного на обеспечение соответствия дизелей требованиям нормативно-технических документов к пусковым качествам. В ходе исследования создана и реализована в виде отдельного программного обеспечения математическая модель химической кинетики процессов воспламенения и горения топлива в камере сгорания, которая может быть использована при прогнозировании пусковых качеств дизеля. Разработанная математическая модель имплементирована в трехмерную газодинамическую модель процессов в камере сгорания. В ходе расчетного исследования химической кинетики реакций горения топлива на режимах пуска дизеля установлено, что для обеспечения воспламенения топлива в камере сгорания необходимая величина локальных температур рабочего тела должна составлять не менее 1350 град. К. Допустимая доля оксида углерода в рабочем теле на режиме сопровождения подогревателем воздуха на впуске не должна превышать 40%. Показано, что увеличение степени сжатия при постоянной температуре газов мало влияет на химическую кинетику предпламенных процессов и скорость реакции горения. Выявлено, что температура стенок камеры сгорания имеет превалирующее влияние на возможность воспламенения топлива. Установлены значения температур стенок, до которых необходимо разогреть дизель с применением средств предпусковой подготовки и облегчения пуска для различных температур среды, частот вращения коленчатого вала, степени сжатия, концентрации продуктов сгорания подогревателя воздуха на впуске. Разработанные математическая модель и программное обеспечение используются в текущих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах по созданию новых и модернизации существующих дизелей ООО "ЧТЗ-Уралтрак" различных типов.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Kondrat'ev, N.B. | Rudenko, O.S. | Krylova, Eh.N. | Osipov, M.V. | Svyatoslavova, I.M., All-Russia Research and Development Inst. of Confectionery, Moscow

The biggest loss of vitamins occurs at high temperature when baking, or boiling down of confectionery masses. Even when fully observing technological requirements, there may be problems with the discrepancies between the labeling data and the actual content of ingredients in the chemical composition of confectionery products. Divergences in the content of vitamins arise because of the unstable properties of the incoming raw materials, what contradicts the principle of not misinforming consumers. Jelly marmalade was enriched with the water-soluble vitamins. The main process that affects the quality of marmalade and preservation of the added micronutrients is the process of gel formation that occurs at high temperature and depends on the concentration of pectin, content of solids, and pH of the mass. At the temperature of adding the vitamin complex of 90 deg С, the loss of vitamins В1 and В2 of up to 50% occurs. The biggest preservation of vitamins is ensured when introducing the vitamin complex into the jelly mass at the last stage of cooking, at the final stage of tempering, and at the lowest possible temperature of 70–73 deg C. This allowed to reduce the loss of vitamins to 8–36% when they were introduced into products while maintaining the strength of agar jelly. When stored, a gradual decrease in the content of vitamins as a result of their oxidation and transition to more stable forms is observed in all samples, and the patterns are more pronounced at elevated temperatures. In conditions of "accelerated aging", preservation of vitamin PP is higher, and vitamin B2 is destructed the quickest. When using this method, it becomes possible to predict preservation of vitamins in case of traditional storage. Due to this fact, the research duration can be reduced 2- or 3-fold. | Наибольшие потери витаминов происходят при высокой температуре при выпечке, уваривании кондитерских масс. Даже при полном соблюдении технологических требований могут возникать проблемы несовпадения данных маркировки с фактическим содержанием ингредиентов в химическом составе кондитерских изделий. Расхождения по содержанию витаминов возникают из-за нестабильных свойств поступающего сырья, что противоречит принципу невведения потребителей в заблуждение. Для обогащения водорастворимыми витаминами использован желейный мармелад. Основным процессом, оказывающим влияние на качество мармелада и сохранность внесенных микронутриентов, является процесс студнеобразования, который происходит при высокой температуре и зависит от концентрации пектина, содержания сухих веществ и значения рН массы. При температуре внесения витаминного комплекса 90 град. С происходят потери до 50% витаминов В1 и В2. Наибольшая сохранность витаминов обеспечивается при внесении витаминного комплекса в желейную массу на последнем этапе приготовления, на конечной стадии темперирования, при возможно низкой температуре 70–73 град. С. Это позволило снизить потери витаминов до 8–36% при их введении в изделия при сохранении прочности агарового студня. При хранении во всех образцах наблюдается постепенное снижение содержания витаминов в результате их окисления и перехода в более устойчивые формы, причем более интенсивно закономерности выражаются при повышенной температуре. В условиях "ускоренного старения" выше сохранность витамина РР, быстрее всего разрушается витамин В2. При использовании этого метода становится возможным прогнозировать сохранность содержания витаминов при традиционном хранении. Благодаря этому продолжительность исследований можно сократить в 2–3 раза.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Lazarenko, M.L. | Lazarenko, L.M., Russian State Agrarian Univ., Moscow

In the proposed paper, the root method is used to calculate the settings of a proportional–integral–derivative controller, where the exponents, are always less than the unity, in order to reduce the noise components in the feedback system and simultaneously increase the controller's speed. Transfer function of the object under temperature control (germination chamber in the greenhouse farm), needed to adjust the operating mode of the controller, was obtained experimentally by recording the characteristics of the so-called acceleration curve in the recording function mode in the developed WEB-site of the controllers. Arduino is an application in the Arduino controller. Based on the results of recording the temperature function from time to 16 digital sensors with the activation of the graphic interface, the necessary time constant and transport delay were obtained. It is shown that the root method makes it possible at the engineering level of the maintenance personnel to carry out the necessary adjustment of the controller, depending on the temperature conditions and degree of adiabaticity of the germination chamber walls. | Использован корневой метод для расчета параметров настройки пропорционально-интегрально-дифференцирующего регулятора, где показатели степеней всегда меньше единицы в целях снижения шумовых компонент в системе обратной связи и одновременным увеличением быстродействия самого контроллера. Передаточная функция объекта регулирования по температуре (камеры проращивания в тепличном хозяйстве), необходимая для настройки рабочего режима контроллера, была получена экспериментальным путем записи характеристик кривой разгона в режиме функции записи в разработанном сайте контроллеров Arduino. По результатам записи функции температуры от времени 16 цифровых датчиков с активацией графического интерфейса была получена необходимая постоянная времени и транспортное запаздывание. Корневой метод позволяет на инженерном уровне обслуживающего персонала провести необходимую настройку контроллера в зависимости от температурных режимов и степени адиабатичности стенок камеры проращивания.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Ibrahim, M. | El Youssef, F. | Barakova, N.V., St. Petersburg State National Reseach Univ. of Information Technology, Optical Design and Engineering

Studied was the effect of storage on Moskovskiy loaf bread (grade 1 sliced in a packet with clips) particle size distribution after grinding and storage for 2, 4 and 6 days; loaf bread grinding degree on starch clusterization peak; mixtures heating temperature and ground bread fractionation on dry matter quantity in hydrolysates, prepared from ground loaf bread. The mixes of ground bread and water were prepared with a ratio of 1:3. The feedstock was added fractionally by dividing the feedstock total quantity into four equal parts and adding it with 10 min intervalwas added with enzymes: alpha-amylase-containing Dysthyme BA-T Special (2.5 units of amylase activity of feedstock) and xylanase-containing Dysthyme GL (1 unit of xylanase activity/g of feedstock). The dynamic viscosity coefficient was determined within the temperature range of 32–90 deg. C using viscometer Visco Basic Plus with spindle R2 and rotation speed of 10 r/s. The ground bread moisture content was determined by moisture analyzer, the dry matter fraction in hydrolysate - by refractometer. The fineness modulus was determined to be determination for ground loaf bread was equal to 1.35 mm (medium grinding) after 2 days storage; 0.90 mm (fine grinding) after 4 days storage and 0.81 mm (fine grinding) after 6 days storage. The starch clusterization peak for medium grinding (2 days storage loaf) was 80 deg. C; for fine grinding (4 days storage loaf) was 60 deg.C and for fine grinding (6 days storage loaf) - 50 deg. C. Obtaining maximum dry matter quantity in hydrolysates requires heating mixtures to temperature of 80 deg.C and franctionally adding the ground bread. The mixes of ground bread and water were prepared with a ratio of 1:3. It is recommended to use the results in preparing hydrolysates from returned bread. | Исследовали влияние хранения батона "Московский" (I сорт в нарезке в пакете с клипсой) в течение 2, 4 и 6 дней на гранулометрический состав измельченного батона; степени измельчения батона на точки клейстеризации крахмала; температуры нагрева замеса, а также дробного внесения измельченного батона на количество сухих веществ в гидролизатах, приготовленных из измельченного батона. Замесы измельченного батона и воды готовились с гидромодулем 1:3. Сырье вносилось дробно: общее количество сырья делилось на четыре равные части, интервал внесения сырья – 10 мин. В замес вносились ферментные препараты: содержащий альфа-амилазу Дистицим БА-Т Специал (2,5 ед. амилазной активности/г сырья) и содержащий ксиланазу Дистицим GL (1 ед. ксиланазной активности/г сырья). Коэффициент динамической вязкости замесов определялся в диапазоне температур 32–90 град. C на вискозиметре Visco Basic Plus с использованием шпинделя R2 при скорости вращения ротора 10 об/с. Влажность измельченного батона определялась на анализаторе влажности, массовая доля сухих веществ в гидролизате - на рефрактометре. Определили, что при измельчении батона по истечении 2 суток хранения модуль помола (М) равен 1,35 мм (средний помол), 4 суток – 0,90 мм (мелкий помол), 6 суток – 0,81 мм (мелкий помол). Точка клейстеризации крахмала для среднего помола (2 дня хранения батона) составила 80 град. C, для мелкого помола (4 дня хранения) – 60 град. C, для мелкого помола (6 дней хранения) – 50 град. C. Для получения максимального количества сухих веществ в гидролизатах необходимо нагревать замесы до t 80 град. C, дробно вносить измельченный батон в замес. Полученные результаты рекомендуется использовать при получении гидролизатов из возвратного хлеба.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation