14 / 64
12
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 8, 2010
Àíàëèç ôóíêöèè
ϕ
(
k
,
R
) ïîêàçûâàåò, ÷òî ïëîòíîñòü
ÈÊ-îáëó÷åíèÿ â ðàñ÷åòíîé òî÷êå óìåíüøàåòñÿ ïðè
óâåëè÷åíèè ðàññòîÿíèÿ îò äàííîé òî÷êè äî îñè ñèì-
ìåòðèè ÈÊ-èçëó÷àòåëÿ â ïðîäîëüíîé è ïîïåðå÷íîé
ïëîñêîñòÿõ (ðèñ. 2).
Ïðè èçìåíåíèè ïàðàìåòðà
k
îò 0,1 äî 0,9 ôóíêöèÿ
ϕ
(
k
,
R
) èçìåíÿåòñÿ íåçíà÷èòåëüíî, è ñ òî÷íîñòüþ äî
5 %, äîñòàòî÷íîé äëÿ èíæåíåðíûõ ðàñ÷åòîâ, ìîæíî
ñ÷èòàòü åå ïîñòîÿííîé â äàííîì èíòåðâàëå èçìåíå-
íèÿ ïàðàìåòðà
k
. Ïîýòîìó, ïðèíèìàÿ
k
= 0,5, ïîëó-
÷àåì âûðàæåíèå äëÿ ïðÿìîé ñîñòàâëÿþùåé ïëîòíîñ-
òè ëó÷èñòîãî ïîòîêà â ðàñ÷åòíîé òî÷êå îáëó÷àåìîé
ïîâåðõíîñòè:
Îòðàæåííóþ ñîñòàâëÿþùóþ ïëîòíîñòè ÈÊ-îáëó-
÷åíèÿ â ðàñ÷åòíîé òî÷êå ìîæíî ïðèáëèæåííî ó÷åñòü,
èñïîëüçóÿ êîýôôèöèåíò ìíîãîêðàòíûõ îòðàæåíèé:
E
o
=
F
è
ερ
o
λ
/2
PL
.
(5)
Âåëè÷èíà
λ
îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì
λ
= 1/{1–
ρ
o
[1–(
S
p
/
S
o
)]},
(6)
ãäå
ε
— äîëÿ ëó÷èñòîãî ïîòîêà ÈÊ-èçëó÷àòåëÿ, ïàäà-
þùàÿ íà ïîâåðõíîñòü èíäèâèäóàëüíîãî ïàðàáîëè÷å-
ñêîãî îòðàæàòåëÿ;
ρ
î
,
S
o
,
S
p
, 2
P
— ñîîòâåòñòâåííî êî-
ýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ, ïîâåðõíîñòü, ïëîùàäü è øè-
ðèíà âûõîäíîãî îêíà îòðàæàòåëÿ.
Ó÷èòûâàÿ âûðàæåíèÿ (4), (5) è (6), ïîëó÷àåì ïëîò-
íîñòü ëó÷èñòîãî ïîòîêà, ïàäàþùåãî íà ïîâåðõíîñòü
ïèùåâîãî ïðîäóêòà èëè ìàòåðèàëà, â ÷àñòíîñòè ïëî-
ñêîãî ñëîÿ çåðíà, êàê ñóììó ïðÿìîé è îòðàæåííîé
ñîñòàâëÿþùèõ:
Ïîëíûé ëó÷èñòûé ïîòîê, ïàäàþùèé íà äàííóþ
ïîâåðõíîñòü, îïðåäåëÿåòñÿ ïðîèçâåäåíèåì ïëîò-
íîñòè ÈÊ-îáëó÷åíèÿ íà âåëè÷èíó ïëîùàäè ýòîé
ïîâåðõíîñòè:
F
=
ES
.
(8)
Åñëè ëó÷èñòûé ïîòîê ïëîòíîñòüþ
E
ïàäàåò íà íå-
êîòîðóþ ïîâåðõíîñòü ïîä óãëîì, òî ïëîòíîñòü íîð-
ìàëüíîãî ëó÷èñòîãî ïîòîêà íà åäèíèöå ïîâåðõíîñòè
áóäåò çàâèñåòü îò óãëà ìåæäó íàïðàâëåíèåì ÈÊ-ëó÷à
è ïåðïåíäèêóëÿðîì ê îáëó÷àåìîé ïëîùàäêå; ïðè îá-
ëó÷åíèè çåðíà ïøåíèöû è ðæè, èìåþùåãî ôîðìó
óäëèíåííîãî ýëëèïñîèäà, ýòîò óãîë èçìåíÿåòñÿ îò 0
äî
π
/2.
Ïîêàçàíî [2], ÷òî âåëè÷èíà ïîëíîãî ëó÷èñòîãî ïî-
òîêà, ïðîøåäøåãî íîðìàëüíî ïî âñåé âåðõíåé ÷àñòè
ïîâåðõíîñòè çåðíà, ðàâíà ïðîèçâåäåíèþ ïëîòíîñòè
ïàäàþùåãî ïîòîêà è ïðîåêöèè ïîâåðõíîñòè çåðíà íà
ãîðèçîíòàëüíóþ ïëîñêîñòü.
Äëÿ óäëèíåííîãî ýëëèïñîèäà ñ ïîëóîñÿìè
a
/2 è
b
/2 ýòà ïðîåêöèÿ ðàâíà ïëîùàäè áîëüøîãî ýëëèïñà
π
ab
/4, à ïîëíûé ëó÷èñòûé ïîòîê íà ïîâåðõíîñòè:
F
=
Å
/(
π
ab
/4).
(9)
Êðîìå òîãî, íà âåëè÷èíó ëó÷èñòîãî ïîòîêà, ïðî-
øåäøåãî ÷åðåç îáîëî÷êó çåðíà è ïîãëîùåííîãî èì,
âëèÿåò êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ îáîëî÷êè
ρ
, çàâèñÿ-
ùèé îò ìàòåðèàëà, ñîñòîÿíèÿ è ôîðìû ïîâåðõíîñòè,
äëèíû âîëíû ÈÊ-èçëó÷åíèÿ è äðóãèõ òåõíîëîãè÷åñ-
êèõ ôàêòîðîâ [3].
Ñ ó÷åòîì èçëîæåííîãî ëó÷èñòûé ïîòîê, ïðîõîäÿ-
ùèé ÷åðåç îáîëî÷êó çåðíà â åäèíèöó âðåìåíè, îïðå-
äåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì
Êîëè÷åñòâî ëó÷èñòîé ýíåðãèè, ïîëó÷àåìîå çåðíîì
îò èñòî÷íèêà ÈÊ-èçëó÷åíèÿ çà âðåìÿ
dt
,
dQ
è
=
Fdt
.
(11)
Ïîëíàÿ ýíåðãèÿ, ïîãëîùåííàÿ çåðíîì çà âðåìÿ
ÈÊ-îáëó÷åíèÿ, îïðåäåëÿþòñÿ èíòåãðèðîâàíèåì âû-
ðàæåíèÿ (11):
Òàê êàê çåðíî ïåðåìåùàåòñÿ âäîëü îñè
x
ñ ïîñòîÿí-
íîé ñêîðîñòüþ
υ
, òî ìîæíî çàïèñàòü
dt
=
dx
/
υ
.
(13)
K
Ф(K,R
60
50
40
30
20
10
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
1
2
3
4
5
6
Ðèñ. 2. Çíà÷åíèÿ x, ìì: 1 – 0, 1; 2 – 10; 3 – 15; 4 – 25; 5 – 35;
6 – 50
2 2
2
2
2arctg .
2
0, 25
2
F h
LR
L
E
LR
L R
R
⎛
⎞
=
+
⎜
⎟
π
+
⎝
⎠
(4)
o
2 2
2
2
o
2arctg
2
0, 25
2
.
2
E E E
F h
LR
L
LR
L R
R
F
PL
= + =
⎛
⎞
=
+
+
⎜
⎟
π
+
⎝
⎠
ερ λ +
(7)
( )
2 2
2
2
o
1
2
0, 25
2arctg
.
2
2
F h
LR
F
LR
L R
F L
R PL
⎛
⎡
= − ρ
+
⎜
⎢ π
+
⎣
⎝
ερ λ ⎤
⎞
+
+⎟
⎥
⎠
⎦
(10)
t
Ł
0
.
=
∫
Q Fdt
(12)
è
è
è
è
è
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека