Продовольчі ресурси 2016 рік Випуск № 7 Стаття 20

Деталі: Створено: Понеділок, 08 жовтня 2018, 13:13; Перегляди: 832

20. Інженерне моделювання комбінованого сушіння продуктів рослинного походження з використання мікрохвильового способу підведення енергії

В.В. Шутюк, С.М. Василенко, Ю.О. Дашковський

Сторінки: 144-152

Короткий огляд

Моделювання комбінованих способів сушіння продуктів рослинного походження пов’язано з складністю процесів, що відбуваються під час сушіння пористих середовищ, та значною кількістю параметрів, потрібних для однозначного визначення їх фізичного стану. У статті наведена інженерна модель комбінованих способів сушіння, що дає можливість за спрощення розрахункової процедури зберегти строгість та фізичну обґрунтованість моделі та відповідних результатів аналізу. У рамках моделі суцільного середовища розглянуто математичну модель комплексного сушіння рослинної сировини конвективним і мікрохвильовим способами підведення теплоти до висушуваного продукту. В основі цієї фізичної моделей лежить поняття локальної термодинамічної рівноваги та законах перенесення в «квазігомогенному» наближенні. Для замикання цієї моделі вводилися поля потенціалів перенесення та відповідні їм «ефективні коефіцієнти перенесення». Числове розв’язання задачі, виконане з використанням методу Рунге-Кутти, дозволило визначити відносний вплив окремих факторів на інтенсивність процесу сушіння. Для порівняльного аналізу також розв’язували задачу для деяких так званих «модельних» матеріалів, що відрізняються від «базових» лише транспортними характеристиками.

Ключові слова: моделювання, мікрохвильове сушіння, конвекція, перегріта пара, харчові продукти

Бібліографія

1. Шутюк В.В. Математичне моделювання сушіння харчових продуктів перегрітою парою / В.В. Шутюк, С.М. Василенко, О.С. Бессараб // Наукові праці НУХТ. – 2013. – № 4 9 .– С. 120-126.

2. Barbosa–Canovas G.V. Dehytration of Foods / G.V. Barbosa–Canovas, H. Vega-Mercado // International Thomson Publishing: New York, 1996. – Р. 121-205.

3. Chen G. Theoretical study of microwave heating patterns on batch fluidized bed drying of porous material / G. Chen, W. Wang, A.S. Mujumdar // Chemical Engineering Science. – 2001. – № 56. – Р. 6823-6835.

4. Geankoplis C.J. Transport Processes and Unit Operations, 3rd Ed / C.J.Geankoplis // PTR Prentice Hall: Englewood Cliffs, NJ, 1993. – Р. 50-62.

5. Liapis A.I. Theory for the primary and secondary drying stages of the freeze-drying of pharmaceutical crystalline and amorphous solutes: Comparison between experimental data and theory / A.I. Liapis, R.A. Bruttini // Separation Technology. – 1994. – № 4. – Р. 144–155.

6. Luikov A.V. Systems of differential equations of heat and mass transfer in capillary-porous bodies / A.V. Luikov // International Journal of Heat and Mass Transfer. –1975. – № 18. – Р. 1-14.

7. Millman M.J. Analysis of the lyophilization process using a sorption-sublimation model and various operational policies / M.J.Millman, A.I. Liapis, J.M. Marchello // AIChE Journal. – 1985. – № 31. – Р. 1594-1604.

8. Ni H. Moisture transport in intensive microwave heating of biomaterials: A multiphase porous media model / H. Ni, A.K. Datta, K.E. Tottance // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 1999. – № 42. – Р. 1501-1512.

9. Rizvi S.S.H. Thermodynamic properties of foods in dehydration. In Engineering Properties of Foods, 2nd Ed / M.A. Rao, S.S.H.Rizvi // Eds.– Marcel Dekker: New York, 1995. 76 р.

10. Sanga E.C.M. Microwave Assisted Drying of Composite Models: Modeling and Experimental Validation / E.C.M. Sanga // Ph.D. Thesis, McGill University, 2002. – Р. 60-84.

11. Stanish M.A. Mathematical model of drying for hygroscopic porous media / M.A. Stanish, G.S. Schajer, F.A. Kayihan // AIChE Journal. – 1986. – № 32. – Р. 1301-1311.

12. Wang Z.H. Heat and mass transfer in fixed-bed drying / Z.H. Wang, G. Chen // Chemical Engineering Science. – 1999. – № 54. – Р. 4233-4243.

13. Wang Z.H. Heat and mass transfer in batch fluidized drying of porous particles / Z.H. Wang, G. Chen // Chemical Engineering Science. – 2000. – № 55. – Р. 1857-1869.

14. Wang Z.H. Theoretical study of fluidized bed drying with microwave heating / Z.H. Wang, G. Chen // Industrial Engineering and Chemistry Research. – 2000. – № 59. – Р. 775-782.

15. Whitaker S. Simultaneous heat, mass, momentum transfer in porous media: A theory of drying / S. Whitaker // Advances in Heat Transfer. – 1977. – № 13. – Р. 119-203.