AGRIS - 

2023

Zavalij, A.A. | Lago, L.A.

The developed dynamic method of integral heat flux determination based on the single-capacity dynamic model of the thermal state of the temperature measuring transducer (TMT), experiencing thermal influence of the constant infrared radiation flux and natural convective heat exchange of the TMT surface with the surrounding air allows determining the permeability of wet agricultural raw materials. The effectiveness of the integral heat flux method was tested by studying by infrared radiation the permeability of a layer of purified drinking water with salinity not exceeding 1 g/L and a layer of 'Golden Delicious' apple pulp. The response of the TMT to infrared radiation was experimentally determined in series when the radiation was applied directly to the TMT and through a 3 mm thick sheet of monolithic polycarbonate. A 1 to 6 mm thick layer of water and a 1 to 10 mm thick layer of apple pulp were placed on the polycarbonate sheet in 1 mm increments. As a result of approximation of the experimental data obtained, the maximum constant temperature value of the TMT and the time constant value of the TMT transient heating process were determined. It was found that increasing the thickness of the water layer from 1 to 6 mm was accompanied by a decrease in the layer permeability from 0.804 to 0.629 by an exponential relationship with an exponent coefficient of –0.736. As the thickness of the apple layer increased from 1 to 6 mm, the permeability of the wet layer decreased from 0.78 to 0.097 according to an exponential relationship with an exponent coefficient of –0.399. The sufficient heating duration for the spherical TMT was about 70 s and for the blackened flattened TMT it did not exceed 30 s. The coefficients of dependence indicator degree can be considered as attenuation coefficients in the Bouguer law for thermal radiation with a maximum energy at a wavelength of lambda max = 0.9 to 1.1 microns. | Разработанный динамический метод определения интегрального теплового потока, основанный на одноёмкостной динамической модели теплового состояния измерительного преобразователя температуры (ИПТ), испытывающего тепловое воздействие постоянного по величине потока инфракрасного излучения и естественно-конвективного теплообмена поверхности ИПТ с окружающим его воздухом, позволяет определять проницаемость влажного с.-х. сырья. Проверка эффективности метода определения интегрального теплового потока выполнена при исследовании проницаемости инфракрасным излучением слоя очищенной питьевой воды с минерализацией не более 1 г/л и слоя мякоти яблока сорта Гольден-Делишес. Экспериментально последовательно определялись реакции измерительного преобразователя температуры на воздействие инфракрасного излучения при воздействии излучения непосредственно на ИПТ и через лист монолитного поликарбоната толщиной 3 мм. На листе поликарбоната размещался слой воды толщиной от 1 до 6 мм и мякоти яблока толщиной от 1 до 10 мм с шагом 1 мм. В результате аппроксимации полученных экспериментальных данных получили максимальное постоянное значение температуры ИПТ и величину постоянной времени переходного процесса нагрева ИПТ. Установлено, увеличение толщины слоя воды с 1 до 6 мм сопровождается снижением проницаемости слоя с 0,804 до 0,629 по экспоненциальной зависимости с коэффициентом показателя экспоненты –0,736. С ростом толщины слоя яблок с 1 до 6 мм проницаемость слоя влажного сырья падает от 0,780 до 0,097 по экспоненциальной зависимости с коэффициентом показателя экспоненты –0,399. Достаточная продолжительность нагрева для сферического ИПТ составила около 70 с, а для зачернённого расплющенного ИПТ – не более 30 с. Коэффициенты показателя степени зависимостей могут рассматриваться как коэффициенты ослаблений в законе Бугера для теплового излучения с максимумом энергии при длине волны лямбда max = 0,9...1,1 мкм.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Makarychev, S.V.

Meyer's lilac (Syringa meyeri) is a dwarf, winter hardy species; the height of the bushes does not exceed up to 1.5 m. It persists in dry weather without watering for quite a long time, but it can bloom abundantly only with irrigation and fertilization. The temperature and humidity of the surface layer of the atmosphere and soil cover were studied under the Meyer lilac plantings located on the territory of Barnaul (Altai Krai) in order to optimize the conditions for the crop cultivation. As of October 1, 2020 the amount of temperature in a 40-cm layer of chernozem was 71 deg. C. The gradual cooling of atmospheric air led to a decrease of soil temperature. Negative temperatures with a snow cover of 3-5 cm were noted on the soil surface on November 15, but already on December 15, 2020, under snow with a thickness of 45 cm, they became zero and persisted until early April. The underlying layers of chernozem continued to cool down to +1.5 deg. C by mid-January and did not change until early spring. By March, 2021, the thickness of the snow cover under lilac plantations exceeded 80 cm, and the soil was thermally insulated from the atmosphere, and its temperature at a depth of 0.5 cm remained zero until mid-April. On May 1, the temperature of the soil near the surface was 11 deg. C, and at night 9 deg. C. Near the surface of the chernozem on June 1, it reached 28.5 deg. C at daytime and 18.5 deg. C at night. By this time, the amount of temperature at all 3 depths had increased to 50 deg. C. In May, the available moisture in the humus-accumulative horizon was about 32 mm. By the end of June, water deficit became apparent reaching 9.7 mm in mid-July, but in the transitional horizon AB, a non-deficient water regime developed in summer. Moisture content in the soil played a major role in the process of heat transfer for which thermal conductivity was responsible. The maximum heat flux of 23.3 W/m2 occurred on May 10 when the temperature gradient reached 4 deg. C, but during the growing season its values varied within 23.3 and 6.9 W/m2. | Сирень Мейера (Syringa meyeri) - карликовый, зимостойкий вид, высота кустов не превышает 1,5 м. Сохраняется в засушливую погоду без полива довольно долго, но обильно цвести может только при орошении и внесении удобрений. Температуру и влажность приземного слоя атмосферы и почвенного покрова изучали под насаждениями сирени Мейера, расположенными на территории г. Барнаула (Алтайский край), с целью оптимизировать условия выращивания культуры. На 1 октября 2020 г. сумма температур в 40-сантиметровом слое чернозема составила 71 град. C. Постепенное охлаждение атмосферного воздуха привело к снижению почвенной температуры. Отрицательные температуры при толщине снежного покрова 3-5 см были отмечены на поверхности почвы 15 ноября, но уже 15.12.20 под снегом толщиной 45 см они стали нулевыми и сохранялись до начала апреля. Нижележащие слои чернозема продолжали остывать к середине января до +1,5 град. C и не менялась до начала весны. К марту 2021 г. мощность снежного покрова под насаждениями сирени превысила 80 см, и почва была теплоизолирована от атмосферы, а ее температура на глубине 0,5 см оставалась нулевой до середины апреля. Первого мая температура почвы близ поверхности оказалась равной 11 град. C, а ночью 9 град. C. У поверхности чернозема 1 июня они достигли 28,5 град. C днем и 18,5 град. C ночью. К этому времени сумма температур на всех 3 глубинах увеличилась до 50 град. C. В мае в гумусово-аккумулятивном горизонте продуктивные запасы влаги составляли около 32 мм. К концу июня обозначился водный дефицит, достигший в середине июля 9,7 мм, но в переходном горизонте АВ летом складывался бездефицитный водный режим. Влагосодержание в почве играло основную роль в процессе теплопередачи, ответственность за которую несла теплопроводность. Максимальный поток тепла, равный 23,3 Вт/м2, пришелся на 10 мая, когда градиент температуры достиг 4 град. C, но в течение вегетации его значения колебались в пределах от 23,3 до 6,9 Вт/м2.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Pavlov, M.V. | Karpov, D.F.

The research purpose is to find, predict and regulate the temperature and moisture regime of the soil for the conditions of radiant heating of cultivation facilities with dark-type ceiling infrared emitters. A system of differential equations composed both in dimensional and dimensionless forms is presented. It is reflecting the relationship between thermal and mass transfer processes in colloidal capillary-porous bodies in the case of surface radiant heating. A partial analytical solution of this system of differential equations for a semi-bounded body is considered with the exclusion of the phenomenon of thermal and thermal conductivity and steam diffusion processes. On the example of milling peat considering the initial data, the solution of the boundary value problem of heat and mass transfer by the method of sources is obtained, which is one-dimensional non-stationary fields of moisture content and temperature. It is established that under the given initial and boundary conditions, as well as taking into account the thermophysical properties of milling peat, the required moisture content will be achieved in six hours, the required temperature in three hours. By adjusting the thermal power of the infrared radiation source, and therefore the intensity of moisture evaporation from the soil surface into the environment, it is possible to control the rate of heating and drying of the layer, for example, to determine the time or frequency of soil watering. To clarify the values of moisture content and soil temperature by coordinate and over time, it seems expedient to consider analytical solutions that took into account not only basic processes of heat and mass diffusion but also attended ones. | Цель исследований – нахождение, прогнозирование и регулирование температурно-влажностного режима почвы для условий лучистого отопления культивационных сооружений с применением потолочных инфракрасных излучателей темного типа. Представлена система дифференциальных уравнений (в размерном и безразмерном видах), отражающая взаимосвязь тепловых и массообменных процессов в коллоидных капиллярно-пористых телах в случае поверхностного лучистого обогрева. Рассмотрено частное аналитическое решение данной системы дифференциальных уравнений для полуограниченного тела при исключении явления термовлагопроводности и пародиффузионных процессов. На примере фрезерного торфа с учетом исходных данных получено решение краевой задачи тепломассопереноса методом источников, представляющее собой одномерные нестационарные поля влагосодержания и температуры. При заданных начальных и граничных условиях, а также с учетом теплофизических свойств фрезерного торфа достижение требуемого значения влагосодержания произойдет через 6 ч, температуры – через 3 ч. Регулируя тепловую мощность источника инфракрасного излучения, а значит, и интенсивность испарения влаги с поверхности почвы в окружающую среду, можно управлять скоростью прогрева и сушки слоя (например, для определения времени или периодичности полива почвы). Для уточнения значений влагосодержания и температуры почвы по координате и во времени представляется целесообразным рассмотрение аналитических решений, учитывавших не только основные, но и сопряженные процессы диффузии теплоты и массы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Ivanov, Yu.G. | Ponizovkin, D.A. | Zhumagulov, Zh.B. | Moshonkin, A.M.

Automatic brushing devices that improve the sanitary-hygienic condition of animal skin and create comfortable conditions are becoming widespread at modern dairy farms. There has been developed a mathematical model of cow skin cleaning. To verify it, experimental studies involving 10 animals were carried out at a dairy farm. Three zones with the area of 10x10 cm2 were selected on lateral surface of each animal: the first area was not cleaned; the second area was dry cleaned with a brush; the third area was wet cleaned with a brush and detergent (soap solution). The temperature of the skin areas was determined with a pyrometer for 15 min without touch. The study results confirmed the effect of skin cleaning on the intensity of animal heat exchange due to increased convection and evaporation under heat stress. It has been found that wet cleaning is the most effective method: in this case the skin temperature decreases by 4.1 deg. C due to an increase in heat transfer by evaporation, while after dry cleaning it decreases only by 0.7 deg. C. The developed mathematical model sets the ratio between the parameters of impacting the brush bristle on the contaminated skin surface, the brush device and cleaning modes. The obtained dependences allow determining the technical requirements and rational design and mode parameters of the brushing device to develop an automatic cow skin cleaning station for farms. | Автоматические щеточные устройства, улучшающие санитарно-гигиеническое состояние кожного покрова животных и создающие комфортные условия, получают широкое распространение на современных молочных фермах. Разработана математическая модель очистки кожного покрова коров. С целью ее проверки на молочной ферме проведены экспериментальные исследования на 10 животных. На боковой поверхности каждого животного выбирались три зоны площадью 10х10 см2: первый участок не очищался; второй участок очищался сухим способом с помощью щетки; третий подвергался влажной очистке щеткой с моющим средством (мыльный раствор). Температура участков кожного покрова определялась в течение 15 мин бесконтактным способом с использованием пирометра. Результаты исследований подтвердили влияние очистки кожного покрова на интенсивность теплообмена животных за счет повышения конвекции и испарения при тепловых стрессах. Установлено, что наиболее эффективна влажная очистка: в этом случае температура кожного покрова за счет увеличения теплоотдачи испарением снижается на 4,1 град. С, тогда как после сухой очистки она уменьшается только на 0,7 град. С. Разработанная математическая модель устанавливает соотношение между параметрами воздействия ворса щетки на загрязненную поверхность кожи, щеточного устройства и режимов очистки. Полученные зависимости позволяют определить технические требования и рациональные конструктивно-режимные параметры щеточного устройства для создания автоматической станции очистки кожного покрова коров на фермах.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Polikarpova, V. Eh. | Aleksanyan, I. Yu. | Arabova, Z. M. | Fomenko, E. V. | Nugmanov, A. Kh.-Kh. | Lagutkina, L. Yu.

The aim of the study was a mathematical model solution about internal heat transfer during wild carp caviar freezing under heterogeneous boundary conditions. The object of the study is a thin layer of wild carp caviar. Implementing the mathematical model of heat transfer describing freezing a 5 mm thick caviar product by the contact method by means of the finite difference method was solved by using the Mathcad Professional software product. In the process of solving the mathematical model of freezing, it has been revealed that at the end of the freezing procedure, the average volumetric temperature of the caviar reaches its rational value up to 7.5 deg. C, at which the caviar product can be transported to the storage places. Rational operating parameters of the caviar product freezing process have been established: ambient air temperature of not above 20 deg. С; initial product temperature of 10 ± 1 deg. C; drum surface temperature of not above minus 18 deg. С; thickness of the frozen layer of 5 ± 0.5 mm; freezing duration of 10 min. | Целью исследования послужило решение математической модели внутреннего теплопереноса в процессе замораживания икры сазана при разнородных граничных условиях. Объектом исследования является тонкий слой икры сазана. Реализация математической модели теплопереноса, описывающая замораживание икорного продукта толщиной в 5 мм контактным способом, посредством способа конечных разностей, решена с помощью программного продукта Mathcad Professional. В процессе решения математической модели замораживания выявлено, что в конце процедуры замораживания среднеобъемная температура икры достигает своего рационального значения не выше 7,5 град. С, при котором икорный продукт может транспортироваться в места хранения. Установлены рациональные режимные параметры процесса замораживания икорного продукта: температура окружающего воздуха не выше 20 град. С, начальная температура продукта 10 ± 1 град. С, температура поверхности барабана не выше минус 18 град. С, толщина замораживаемого слоя 5,0 ± 0,5 мм, продолжительность замораживания 10 минут.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Makarychev, S.V.

The thermophysical properties of soil profile under Quercus robur and Picea engelmannii had been under study in 2014-2017. The processes of accumulation and distribution of thermal energy in the soil profile are carried out under the influence of a number of natural phenomena such as heat transfer, gas convection or mixing, radiation from warmer parts of the soil, and liquid phase filtration. Any plant form requires favorable thermophysical and water regimes which ensure the course of all biological processes. Soil moisture and its thermophysical properties are determined by external atmospheric action and internal conditions which depend on the particle-size composition and density of the soil profile. The diversity of tree plantations also affects the formation of the hydrothermal regime of the soil drying it out like gray forest soil in an oak forest, or retaining moisture reserves like soddy-podzolic soil in a spruce forest. On the one hand, the root system of trees takes away soil moisture through capillary rise, and this moisture is spent for transpiration, and on the other hand, shading the soil surface with tree crowns prevents physical evaporation or suction. The values of thermophysical coefficients in the studied soils of different particle-size composition remained close in their values in accordance with the emerging soil-physical features during the warm season despite the different mechanism of heat transfer due to the dispersion of soil profiles. In the loamy profile, conductive heat transfer through the contacts between the particles of the solid phase prevailed but in the sandy loamy profile, the priority remained for thermal diffusion thermal conductivity. | Изучали теплофизическое состояние почвенного профиля под двумя древесными породами: дуб черешчатый и ель Энгельмана. Исследования проводились в 2014-2017 гг. Процессы накопления и распространения тепловой энергии в почвенном профиле осуществляются под действием ряда природных явлений, таких как теплопередача, конвекция, или перемешивание газов, излучение более теплых частей почвы, а также фильтрация жидкой фазы. Любая растительная форма требует благоприятного теплофизического и водного режимов, которые обеспечивают течение всех биологических процессов. В то же время увлажнение почвы и ее теплофизические свойства определяются внешним атмосферным воздействием и внутренними условиями, которые зависят от гранулометрического состава и плотности сложения почвенного профиля. Разнообразие древесных насаждений также влияет на формирование гидротермического режима почвы, иссушая ее, как серая лесная почва в дубраве, или сохраняя запас влаги, как дерново-подзолистая почва в ельнике. С одной стороны, корневая система деревьев забирает почвенную влагу посредством капиллярного подъема, которая расходуется на транспирацию, а с другой, затенение поверхности почвы древесными кронами препятствует физическому испарению, или десукции. Величины теплофизических коэффициентов в исследованных почвах разного гранулометрического состава оставались близкими по своим значениям в соответствии с формирующимися почвенно-физическими особенностями в течение теплого времени года, несмотря на разный механизм теплопередачи, обусловленный дисперсностью почвенных профилей. Если в суглинистом профиле преобладал кондуктивный теплообмен через контакты между частицами твердой фазы, то в супесчаном приоритет оставался за термодиффузионной теплопроводностью.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Kirsanov, V.V. | Dovlatov, I.M. | Komkov, I.V. | Yurochka, S.S.

The influence of microclimate parameters' indicators in different periods of the year on the animal physiological state and production has been studied. Methods of influencing on them are considered and described. The advantages and disadvantages of the proposed methods are studied, as well as the ways of solving them are formulated and justified. It has been revealed that about 57% of the systems are not automated, and also have energy consumption high degree (up to 35%) in relative to the closest counterparts. A more competent way to solve the existing problem has been found, related to monitoring and adjusting the necessary parameters of the microclimate in a room for keeping animals in agriculture. Partially, the energy consumption problem is solved by the heating air being naturally removed from the room. A scientifically based technical solution for providing microclimate parameters is given. The heat exchanger scheme has been developed, its design and location in the system have been substantiated, that makes it possible its energy efficiency to be predicted, the main assemblies of the system have been formed and their functions have been explained, as well as the components they consist of have been identified. This device monitoring tasks have been formed. A number of tasks for further research have been identified. A brief analysis of the literature sources on this issue was carried out, a solution in the form of an automated system for providing air parameters was developed and proposed, a structural and functional scheme of the proposed system for providing parameters, a block diagram of the controller control, a heat exchanger circuit were developed. | Изучено влияние показателей параметров микроклимата в разные периоды года на физиологическое состояние животных и их продуктивность. Рассмотрены и изложены методы воздействия на них. Выделены преимущества и недостатки предложенных методов, а также сформулированы и обоснованы пути их решения. Выявлено, что порядка 57% систем неавтоматизированы, а также имеют высокую степень энергопотребления (до 35%) относительно ближайших аналогов. Найден более грамотный способ решения существующей проблемы, связанный с мониторингом и корректировкой необходимых параметров микроклимата в помещении для содержания животных в сельском хозяйстве. Частично проблема энергопотребления решается возможностью прогретого воздуха естественно удаляться из помещения. Приведено научно обоснованное техническое решение обеспечения параметров микроклимата. Разработана схема теплообменника, обоснованы его конструкция и расположение в системе, что позволяет прогнозировать ее энергоэффективность, сформированы главные узлы системы и объяснены их функции, а также выделены компоненты, из которых они состоят. Сформированы задачи для осуществления контроля данного устройства. Выделен ряд задач для проведения дальнейших исследований. Проведен краткий анализ источников литературы по указанной проблематике, разработано и предложено решение в виде автоматизированной системы обеспечения параметров воздуха, разработаны структурно-функциональная схема предлагаемой системы обеспечения параметров, структурная схема управления контроллера, схема теплообменника.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Goncharova, G.Yu. | Pytchenko, V.P. | Borzov, S.S. | Borshchev, G.V.

The use of ice accumulation systems for cooling of milk and dairy products is substantiated. Key disadvantages of ice accumulators are considered, the most significant one of them is the low intensity of ice melting in volume of liquid. Various ways of intensification of heat and mass transfer processes with the help of turbulators are analyzed. The combined use of active and passive turbulators is considered on the example of a panel ice accumulator. A comparison of mechanical agitators is made and a method for determining the intensity of heat transfer depending on the flow rate of water and the electric power consumed by the agitator is described. A fundamentally new method for ice accumulator discharge with use of the mechanism of film flow around of ice surfaces is proposed. The effect of intensification of heat and mass transfer in the case of a film flowing around a melting ice massif is substantiated. Experimental studies of the processes in a tower type film coaxial ice accumulator are described. The results of determining specific heat removal from 1 m2 of the evaporator surface for water flow rates of 15–60 kg/min and temperature gradients between ice and water supplied for cooling 20–60 deg. C are presented. It has been established that the specific heat removal for this type of apparatus exceeds 200 kW. The coefficients of heat transfer during film melting are indicated, which are reduced to the heat exchange surface of the evaporator of the film ice accumulator. The conclusion is made about the prospects of practical application of film ice accumulators | Обоснована актуальность применения систем с льдоаккумуляцией для охлаждения молока и молочной продукции. Рассмотрены ключевые недостатки льдоаккумуляторов, наиболее существенный из них - низкая интенсивность плавления льда в объеме жидкости. Проанализированы способы интенсификации тепломассообменных процессов за счет применения турбулизаторов. Рассмотрено совместное применение активного и пассивного турбулизатора на примере панельного льдоаккумулятора. Проведено сравнение механических перемешивающих устройств и описана методика определения интенсивности теплоотдачи в зависимости от скорости потока воды и электрической мощности, потребляемой мешалкой. Предложен принципиально новый метод разрядки льдоаккумуляторов с применением механизма пленочного обтекания ледовых поверхностей. Обоснован эффект интенсификации тепломассообмена при пленочном обтекании плавящегося ледового массива. Описаны экспериментальные исследования процессов в пленочном коаксиальном льдоаккумуляторе башенного типа. Представлены результаты определения удельного теплосъема с 1 м2 поверхности испарителя для расходов воды 15–60 кг/мин и градиентов температур между льдом и подаваемой на охлаждение водой t 20–60 град. C. Установлено, что удельный теплосъем для аппарата данного типа превышает 200 кВт. Указаны коэффициенты теплоотдачи при пленочном плавлении, приведенные к теплообменной поверхности испарителя пленочного льдоаккумулятора. Сделан вывод о перспективности практического применения пленочных льдоаккумуляторов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Nikolaev, N.S., Moscow State Univ. of Food Production

'Моджи' - японский замороженный десерт, представляющий собой мороженое, окутанное тонким слоем теста, изготавливаемого из риса сорта 'мотигоме' и позволяющего добиться особого вкуса, который важно сохранить при помощи высокотехнологичных систем охлаждения. Цель исследования – определение температурных режимов и времени замораживания десерта 'Моджи', обеспечивающих необходимую скорость процесса закалки и позволяющих добиться сохранения физико-химических показателей продукта и его органолептических свойств за максимально короткое время. Закалка проводилась при двух температурах воздуха в камере: -20 и -27 град. C. Конечная температура закалки продукта составила -14 град. C при температуре охлаждающей среды в камере -20 град. C, и -18 град. C при -27 град. C соответственно. Выявлена тенденция улучшения органолептических свойств продукта в зависимости от температуры обработки, следовательно, применение интенсивного способа закалки целесообразно. Рекомендовано проводить закалку десерта 'Моджи' при температуре в камере ниже, чем минус 27 град. C, т.к. это обеспечит получение продукта с требуемыми потребительскими свойствами. Скорость воздушного потока в камере, при которой мелкоштучный продукт не сдувается с лотков и не нарушается процесс закалки, должна находиться в диапазоне 1–3 м/с. | Moggi is a Japanese frozen dessert, which is an ice-cream covered by a thin layer of dough made of Motigome rice variety and allowing achieving a special flavor which is important to retain with high-tech cooling systems. The research purpose is to determine freezing temperature modes and time for the 'Moggi' dessert providing a necessary quenching process rate and allowing retaining the physicochemical characteristics of product and its sensory properties for the shortest time. Quenching was carried out at 2 temperatures in a chamber: -20 and -27 deg. C. The final quenching temperature is -14 deg. C at a temperature of cooling medium in the chamber of -20 deg. C and -18 deg. C at -27 deg. C. A tendency of improving the sensory properties depending on a treatment temperature has been revealed. Therefore, it is advisable to use the intensive quenching method. It is recommended to quench the 'Moggi' dessert at a temperature of lower than minus 27 deg. C in the chamber thereby providing the required consumer properties of the product. The speed of the air flow in the chamber at which the small-piece product does not blow off from the trays and does not disturb the quenching process should be in the range of 1–3 m/s.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Karpenko, G.V. | Kurdyumov, V.I. | Pavlushin, A.A. | Karpenko, M.A.

Во многих регионах России период уборки совпадает с сезоном дождей, и до 60% убранного зерна находится во влажном состоянии, требует сушки. Соответственно возникает потребность в энергосберегающих сушильных установках. В целях обеспечения энергоэффективности зерносушилок изучили влагоотдающие способности зерна. Исследования проведены в Ульяновском ГАУ на сушильных установках. Провели исследования процесса сушки зерна пшеницы в элементарном слое, в ходе которого получили кривые сушки и температурные кривые зерна при различных параметрах сушильного агента. Исследовали процесс сушки элементарного слоя зерна при скоростях движения воздуха 0,15; 0,4; 0,8; 1,5 м/с. Исследования показали, что увеличение скорости движения воздуха от 0,15 м/с до 1,5 м/с незначительно влияет на характер изменения кривых сушки. При этом скорость сушки определяется не внешним тепловлагообменом, а скоростью перемещения влаги от центра зерна к поверхности. Провели исследование процесса сушки зерна в элементарном слое в условиях, исключающих заметное влияние скорости движения воздуха на процесс (Vв = 0,6…0,8 м/с), привели кривые сушки зерна пшеницы при различной температуре сушильного агента. В результате исследований установлено, что при сушке зерна пшеницы в слое, толщина которого не превышает максимального размера единичного зерна, в период падающей скорости сушки температура зерна в течение 5…10 минут приближается к температуре воздуха; анализ экспериментальных данных показал, что зависимость (1) с достаточной степенью точности описывает кривые сушки зерна пшеницы, обеспечивая хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных; для повышения энергоэффективности установок с единичным слоем сушки зерна, скорость теплоносителя должна находиться в пределах 0,06 – 0,15 м/с, при этом удельные затраты теплоты на испарение 1 кг влаги находятся в пределах 3,7-4,1 МДж/кг, что на 21,6…19,5% ниже, чем при традиционной сушке толстого слоя. | In many regions of Russia, the harvesting period coincides with the rainy season, and up to 60% of the harvested grain is in a wet state, requires drying. Accordingly, there is a need for energy-saving drying plants. In order to ensure the energy efficiency of grain dryers, the moisture-yielding abilities of grain were studied. The research was carried out in the Ulyanovsk State Agrarian University on drying plants. There was studied the drying process of wheat grain in the elementary layer, during which drying curves and temperature curves of grain were obtained at various parameters of the drying agent. The drying process of an elementary grain layer at air velocities of 0.15; 0.4 was investigated; 0.8; 1.5 m/s. The studies have shown that an increase in air velocity from 0.15 m/s to 1.5 m/s does not significantly affect the nature of changes in drying curves. At the same time, the drying rate is determined not by external heat and moisture exchange, but by the rate of moisture transfer from the center of the grain to the surface. A study of the grain drying process in the elementary layer was carried out under conditions that exclude a noticeable effect of the air velocity on the process (Vв = 0.6-0.8 m/s), the curves of drying wheat grain at different temperatures of the drying agent were given. As a result of the research, it was found that when drying wheat grain in a layer whose thickness does not exceed the maximum size of a single grain, during the period of falling drying speed, the grain temperature for 5-10 min approaches the air temperature; analysis of experimental data showed that dependence (1) describes the drying curves of wheat grain with a sufficient degree of accuracy, providing a good match of calculated and experimental data; to improve the energy efficiency of plants with a single layer of grain drying, the speed of the coolant should be in the range of 0.06-0.15 m/s, while the specific heat consumption for evaporation of 1 kg of moisture is in the range of 3.7-4.1 MJ/kg, which is by 21.6-19.5% lower than with traditional thick layer drying.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation