73 / 80
Ðàäèàëüíàÿ ñêîðîñòü ïðîäóêòà â ìåæíîæåâîì
ïðîñòðàíñòâå
ω
r
=
M
/
ρ
f
r
N
,
(3)
ãäå
Ì
— ìàññîâûé ðàñõîä ïðîäóêòà, ì/ñ;
ρ
— ïëîò-
íîñòü ïðîäóêòà, êã/ì
3
;
N
— ÷èñëî íîæåé.
Ïëîùàäü ñå÷åíèÿ ìåæíîæåâîãî êàíàëà íà ðàññòî-
ÿíèè
r
f
r
= (2
π
r
/
N
)
S
2
,
(4)
ãäå
S
2
– ðàññòîÿíèå ìåæäó òåïëîïåðåäàþùåé ïëàñ-
òèíîé è äèñêîì, ì;
r
— ðàäèóñ ñå÷åíèÿ, ì.
Òîãäà
ω
r
=
M
/2
π
r
ρ
S
2
,
(5)
Òàíãåíöèàëüíàÿ ñêîðîñòü
ω
τ
=
ω
r
= (
π
n
/30)
r
,
(6)
ãäå
n
— ÷àñòîòà âðàùåíèÿ äèñêà â ìèíóòó, îá/ìèí,
èëè
ω
τ
= 2
π
nr
,
(7)
åñëè
n
— ÷àñòîòà âðàùåíèÿ, ñ
-1
.
Ïåðåíîñíàÿ ñêîðîñòü
ω
=
√ω
r
2
+
ω
τ
2
.
(8)
Ïîäñòàâëÿÿ â (8)
ω
r
èç (5) è
ω
τ
èç (6) è ïðîèçâåäÿ
ïðåîáðàçîâàíèÿ, ïîëó÷èì
ω
= 0,105
nr
-1
[(2,31
M
2
/
ρ
2
S
2
n
2
)+
r
4
]
0,5
,
(9)
ãäå
n
èìååò åäèíèöó èçìåðåíèÿ îá/ìèí.
Ýêâèâàëåíòíûé äèàìåòð ìåæâèòêîâîãî êàíàëà íà
ðàññòîÿíèè
r
dý
r
= 4
frS
2
/(2
π
r
+
NS
2
).
(10)
×àñòü òåïëîôèçè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ñãóùåí-
íîãî ìîëîêà, íåîáõîäèìûõ äëÿ àíàëèçà ðàáîòû
ïðåäëàãàåìîãî àïïàðàòà â êà÷åñòâå êðèñòàëëèçàòî-
ðà, îïðåäåëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíî, ÷àñòü — ðàñ÷åò-
íûì ïóòåì.
Ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëåíû ïëîòíîñòü è äè-
íàìè÷åñêàÿ âÿçêîñòü äëÿ ïðîäóêòà ìîëî÷íî-ðàñòè-
òåëüíîãî ñãóùåííîãî ñ ñàõàðîì (ñîäåðæàíèå ñóõèõ
âåùåñòâ 74,5 %, â òîì ÷èñëå 44,0 % — ñàõàðîçà).
Ïëîòíîñòü îïðåäåëÿëàñü àðåîìåòðè÷åñêèì ìåòî-
äîì; äèíàìè÷åñêàÿ âÿçêîñòü — ïðè ïîìîùè âèñêî-
çèìåòðà Ãåïïëåðà. Ïî ÷èñëåííûì çíà÷åíèÿì ïëîò-
íîñòè è äèíàìè÷åñêîé âÿçêîñòè ðàññ÷èòàíà êèíåìà-
òè÷åñêàÿ âÿçêîñòü. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå è ðàñ÷åòíûå
äàííûå ïðèâåäåíû â òàáë. 1.
Íà ðèñ. 4 äàíà ãðàôè÷åñêàÿ èíòåðïðåòàöèÿ ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûõ è ðàñ÷åòíûõ äàííûõ.
Èç ãðàôèêîâ âèäíî, ÷òî ïðè îõëàæäåíèè îò 50 äî
40 °Ñ ïðîèñõîäèò ñêà÷êîîáðàçíîå âîçðàñòàíèå ïëîò-
íîñòè è îñîáåííî äèíàìè÷åñêîé âÿçêîñòè ñãóùåí-
íîãî ìîëîêà. Êàê ñëåäñòâèå, ñêà÷êîîáðàçíî âûðàñ-
òàåò è êèíåìàòè÷åñêàÿ âÿçêîñòü. ×èñëåííûå çíà÷å-
íèÿ óäåëüíîé òåïëîåìêîñòè è òåïëîïðîâîäíîñòè
ñãóùåííîãî ìîëîêà ñ ñàõàðîì îïðåäåëÿëèñü ðàñ÷åò-
íûì ïóòåì. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ óäåëüíîé òåïëîåìêîñ-
òè èñïîëüçîâàíà ôîðìóëà [1]:
Ñ
= 3558,9–0,62(
Ò
–273)+0,167(
Ò
–173)
2
. (11)
Îíà ñïðàâåäëèâà â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð 273–347 Ê
äëÿ ñãóùåííîãî öåëüíîãî ìîëîêà áåç ñàõàðà (
Æ
= 7 %,
ÑÂ = 25 %).
Óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü ñãóùåííîãî ìîëîêà ñ ñà-
õàðîì ðàññ÷èòûâàëàñü ïî ôîðìóëå
Ñ
=
Ñ
ñì
m
ñì
+
Ñ
ñð
–
m
ñð
,
(12)
ãäå
Ñ
,
Ñ
ñì
,
Ñ
ñð
— óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü ñãóùåííî-
ãî ìîëîêà ñ ñàõàðîì, áåç ñàõàðà [ïî ôîðìóëå (11)],
ñàõàðà-ðàôèíàäà, Äæ/(êã ·Ê);
m
ñì
,
m
ñð
— ìàññîâûå
äîëè ñãóùåííîãî ìîëîêà è ñàõàðà-ðàôèíàäà, êã.
Ïðè ðàñ÷åòàõ ïðèíÿòî:
Ñ
ñð
= 1237 Äæ/(êã ·Ê),
m
ñì
= 0,56,
m
ñð
= 0,44. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ñâåäåíû â
òàáë. 2.
71
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 8, 2011
20
1,310
69,1
4,90 3,74
30
1,250
46,0
3,29 2,63
40
1,225
30,0
2,56 2,09
50
1,170
15,0
1,09 0,93
60
1,160
13,0
0,94 0,81
70
1,148
10,0
0,73 0,64
80
7,6
90
7,4
Таблица 1
Значения плотности, динамичес ой
и инематичес ой вяз ости
с щенно о моло а с сахаром
Температ ра
прд та
Т
,
°С
Плотность
прод та
ρ
,
#/см
3
Время
падения
шари а,
с
μ
,
Па·c
υ
,
м
2
·10
-3
Вяз ость
прод та
1,3
1,2
1,1
5
4
3
2
1
μ
, Па·с
0
20
40
60 °С
μ
υ
ρ
υ
·10
3
, м
2
/с
ρ
·10
-3
, #/м
3
Ðèñ.4. Èçìåíåíèå ïëîòíîñòè, äèíàìè÷åñêîé è êèíåìàòè÷åñ-
êîé âÿçêîñòè â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû ñãóùåííîãî
ìîëîêà ñ ñàõàðîì
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека