29 / 64
27
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 6, 2010
Èíôðàêðàñíàÿ (ÈÊ) îáðàáîòêà — ýêîëîãè÷åñêè
áåçîïàñíûé, ýíåðãîñáåðåãàþùèé ìåòîä, ïîçâîëÿþ-
ùèé ïîëó÷àòü ëåãêîóñâîÿåìûå è òåðìîñòåðèëèçî-
âàííûå ïðîäóêòû, à òàêæå îáåñïå÷èòü èíòåíñèôè-
êàöèþ è óãëóáëåííóþ îáðàáîòêó èñõîäíîãî ñûðüÿ.
Îäíàêî îòñóòñòâèå ñåðèéíî âûïóñêàåìîãî ÈÊ-îáî-
ðóäîâàíèÿ ñäåðæèâàåò âíåäðåíèå â ïèùåâóþ ïðîìû-
øëåííîñòü øèðîêîãî ñïåêòðà ðàçðàáîòàííûõ ê íà-
ñòîÿùåìó âðåìåíè òåïëîòåõíîëîãèé ïî ïåðåðàáîòêå
çåðíîâîãî ñûðüÿ ñ ïðèìåíåíèåì ÈÊ-ýíåðãîïîäâîäà.
Ñîçäàíèå ñîâðåìåííîãî ÈÊ-îáîðóäîâàíèÿ òðåáó-
åò óãëóáëåííîãî èçó÷åíèÿ ïðîöåññîâ, ïðîòåêàþùèõ â
ÈÊ-óñòàíîâêàõ: òåïëîîáìåíà èçëó÷åíèåì â ðàáî÷èõ
êàìåðàõ, ïåðåíîñà ýíåðãèè â ïîãëîùàþùèõ ñðåäàõ,
òåïëî- è ìàññîïåðåíîñà â îáúåêòàõ òåðìîîáðàáîòêè;
èññëåäîâàíèÿ êîýôôèöèåíòîâ ëîêàëüíîãî óãëîâîãî
èçëó÷åíèÿ â òåðìè÷åñêèõ êàìåðàõ èíôðàêðàñíûõ óñ-
òàíîâîê. Çíàíèå ýòèõ çàêîíîìåðíîñòåé, à òàêæå ñî-
êðàùåíèå ñðîêîâ ïåðåõîäà îò ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
ìîäåëåé ê ïðîìûøëåííûì óñòàíîâêàì è ðàçðàáîòêà
íàäåæíûõ èíæåíåðíûõ ìåòîäîâ ðàñ÷åòà, ó÷èòûâàþ-
ùèõ ñïåöèôèêó ïðîöåññà è êèíåòèêó åãî ïðîòåêà-
íèÿ, ïîçâîëÿåò íàó÷íî îáîñíîâàííî ðåøàòü âîïðîñû
ñîçäàíèÿ íîâîãî âûñîêîýôôåêòèâíîãî îáîðóäîâàíèÿ
ñ ÈÊ-ýíåðãîïîäâîäîì.
 ðåçóëüòàòå ðàçâèòèÿ ñîâðåìåííîé òåîðèè ëó÷è-
ñòîãî òåïëîîáìåíà ñîçäàíû çîíàëüíûå ìåòîäû ðàñ-
÷åòà ïðîöåññîâ ïåðåíîñà ëó÷èñòîé ýíåðãèè. Îä-
íèì èç âàæíûõ äîñòèæåíèé ýòèõ ìåòîäîâ ÿâëÿåòñÿ
âûäåëåíèå îïòèêî-ãåîìåòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê
ÈÊ-èçëó÷åíèÿ.
Äëÿ ðàñ÷åòà è èññëåäîâàíèÿ ýòèõ õàðàêòåðèñòèê
èìåþòñÿ ñðàâíèòåëüíî ïðîñòûå çîíàëüíûå ìåòîäû
[2], áàçèðóþùèåñÿ íà ñðåäíèõ è ëîêàëüíûõ óãëîâûõ
êîýôôèöèåíòàõ ÈÊ-èçëó÷åíèÿ. Îïðåäåëåíèå ïî-
ñëåäíèõ è îñîáåííî âûâîä àíàëèòè÷åñêèõ ôîðìóë
äëÿ íèõ, êàê ïðàâèëî, ñâÿçàíû ñî çíà÷èòåëüíûìè
òðóäíîñòÿìè ìàòåìàòè÷åñêîãî õàðàêòåðà. Äàëåå ïðè-
âåäåíû ðåçóëüòàòû ðàçðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëüíîé
ìåòîäèêè, îñíîâàííîé íà ñîçäàííîì íàìè àíàëèòè-
÷åñêîì ñïîñîáå ðàñ÷åòà ëîêàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê
ÈÊ-èçëó÷åíèÿ è íà èñïîëüçîâàíèè äàò÷èêà ëîêàëü-
íûõ òåïëîâûõ ïîòîêîâ, êîòîðûé èç-çà ñðàâíèòåëü-
íî ìàëûõ ðàçìåðîâ ñóùåñòâåííî íå èñêàæàåò ïîëå
ÈÊ-èçëó÷åíèÿ èññëåäóåìîé ñèñòåìû.
Ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ òåïëîîáìåí â òåðìè-
÷åñêèõ êàìåðàõ ÈÊ-óñòàíîâîê îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðå-
èìóùåñòâåííî ïîñðåäñòâîì ÈÊ-èçëó÷åíèÿ. Èññëå-
äîâàíèå ëîêàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê ÈÊ-èçëó÷åíèÿ
òâåðäûõ òåë, ó÷àñòâóþùèõ â ëó÷èñòîì òåïëîîáìå-
íå ïðè ðàçëè÷íîì èõ âçàèìíîì ðàñïîëîæåíèè, — àê-
òóàëüíàÿ çàäà÷à, ðåøåíèå êîòîðîé ñâÿçàíî ñ îïðå-
äåëåíèåì ëîêàëüíûõ óãëîâûõ êîýôôèöèåíòîâ
ÈÊ-èçëó÷åíèÿ.
 òåðìè÷åñêèõ êàìåðàõ ÈÊ-óñòàíîâîê ÷àñòî
âñòðå÷àþòñÿ êîíñòðóêöèîííûå ýëåìåíòû (ðåôëåêòî-
ðû è ò.ï.), ñîäåðæàùèå öèëèíäðè÷åñêèå ïîëîñòè êî-
íå÷íîé äëèíû ñ óãëîì ðàñêðûòèÿ
α
0
=
π
/2. Öåëü íà-
ñòîÿùåé ðàáîòû — âûâîä ôîðìóëû äëÿ îïðåäåëåíèÿ
ëîêàëüíîãî êîýôôèöèåíòà ÈÊ-èçëó÷åíèÿ îò ýëåìåí-
òàðíîé ïëîùàäêè
dF
M
â ïëîñêîñòè, çàìûêàþùåé öè-
ëèíäðè÷åñêèé ðåôëåêòîð êîíå÷íîé äëèíû
H
, íà ïî-
âåðõíîñòü ðåôëåêòîðà
F
N
. Ïðåäïîëàãàåì, ÷òî
F
N
—
îïòè÷åñêè îäíîðîäíàÿ, îïòè÷åñêè «ñåðàÿ» è èçîòåð-
ìè÷åñêàÿ ñðåäà, à öèëèíäðè÷åñêèé ðåôëåêòîð çàïîë-
íåí äèàòåðìè÷åñêîé ñðåäîé. Íåçàìêíóòûé öèëèíä-
ðè÷åñêèé ðåôëåêòîð ðàäèóñîì
r
, âûñîòîé
H
ïðåä-
ñòàâëåí íà ðèñ. 1.
Ïîëîæåíèå ïëîùàäêè
dF
M
íà çàìûêàþùåé ïëîñ-
êîñòè îïðåäåëÿåòñÿ êîîðäèíàòàìè
y
ì
,
z
ì
, îòñ÷èòàí-
íûìè ñîîòâåòñòâåííî îò îñè ñèììåòðèè ðåôëåêòîðà
è îò òîðöà ñèñòåìû ïàðàëëåëüíî îáðàçóþùåé.
 ñîîòâåòñòâèè ñ [1] ëîêàëüíûé óãëîâîé êîýôôè-
öèåíò èçëó÷åíèÿ
ϕ
(
Ì
i
,
F
k
) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îòíî-
øåíèå ëó÷èñòîãî ïîòîêà
dQ
ik
îò ïëîùàäêè
dF
i
íà ïî-
УДК 621.384.3:621.317.341.3:535-15
Исследования оэффициентов
ло ально о лово о изл чения
в термичес их амерах инфра расных станово
Êàíä. òåõí. íàóê, äîöåíò Â.Â.ÔÈËÀÒÎÂ
Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò òåõíîëîãèé è óïðàâëåíèÿ
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ
Êëþ÷åâûå ñëîâà:
èíôðàêðàñíûå èçëó÷àòåëè, ïëîòíîñ-
òè ëó÷èñòîãî ïîòîêà, êîýôôèöèåíò ëîêàëüíîãî óãëî-
âîãî èíôðàêðàñíîãî èçëó÷åíèÿ, ìåòîäèêà ðàñ÷åòà,
òåðìè÷åñêèå êàìåðû.
z
N
ã
MN
Q
N
dF
N
F
N
N
ã
0
–
a
0
a
0
–
a
м
+y
м
П
N
П
M
F
M
M
Z
H
dF
M
Ðèñ 1. Ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà äëÿ îïðåäåëåíèÿ ëîêàëüíûõ êîýôôè-
öèåíòîâ ÈÊ-èçëó÷åíèÿ
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека