24 / 60
22
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 4, 2014
Ñîðãî — çàñóõîóñòîé÷èâàÿ ñåëüñêîõîçÿéñòâåííàÿ
êóëüòóðà, ÷òî äåëàåò åãî âûðàùèâàíèå ïåðñïåêòèâ-
íûì äëÿ îáëàñòåé Ðîññèè ñ ðåçêî êîíòèíåíòàëüíûì
êëèìàòîì [1, 2].
Îäíàêî øèðîêîå èñïîëüçîâàíèå ýòîé êóëüòóðû
òîðìîçèòñÿ îòñóòñòâèåì âûñîêîòåõíîëîãè÷íûõ ñïî-
ñîáîâ åãî îáðàáîòêè. Ýôôåêòèâíûì íàïðàâëåíèåì
èíòåíñèôèêàöèè ïðîöåññîâ îáðàáîòêè çåðíà, ïî íà-
øåìó ìíåíèþ, ÿâëÿåòñÿ âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ ìèê-
ðîíèçàöèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì èíôðàêðàñíîãî (ÈÊ)
îáëó÷åíèÿ, ïîçâîëÿþùàÿ ïîëó÷èòü ïðîäóêò ñ âûñî-
êîé ïèòàòåëüíîé öåííîñòüþ, îáåñïå÷èâàþùàÿ åãî
ïèùåâóþ áåçîïàñíîñòü [3].
Ýôôåêòèâíûì èíñòðóìåíòîì îïðåäåëåíèÿ ïàðà-
ìåòðîâ ðåæèìîâ ìèêðîíèçàöèè ìîæåò ñëóæèòü ìà-
òåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå [4].
 äàííîé ðàáîòå ïðåäëîæåíà ñîñðåäîòî÷åííàÿ
ìîäåëü íàãðåâà çåðíà è ïðîâåäåíà îöåíêà åå ïàðàìå-
òðîâ ïî ýêñïåðèìåíòàëüíûì äàííûì.
Áàëàíñ òåïëà äëÿ ñîñðåäîòî÷åííîé ìîäåëè ïðè
ÈÊ-ýíåðãîïîäâîäå ïðèâîäèò ê óðàâíåíèþ
dT
(
τ
)/
dt
=
mÅ
+
n
[
Δ
Ò
C
(
τ
)–
Δ
Ò
(
τ
)],
(1)
îòêóäà
Δ
Ò
C
(
τ
) =
Ò
C
(
τ
)–
T
0
;
m
=
S
Ý
A
/
CM
;
Δ
Ò
(
τ
) =
Ò
(
τ
)–
T
0
;
n
=
α
S
/
CM
,
ãäå
Ò
(
τ
) — ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà çåðíà ïî îáúåìó, Ê;
Ò
C
(
τ
) — òåìïåðàòóðà ñðåäû, Ê;
T
0
— íà÷àëüíàÿ òåì-
ïåðàòóðà çåðíà, Ê;
α
— êîýôôèöèåíò òåïëîïåðå-
äà÷è, Âò/(ì·Ê);
S
— ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè çåðíà, ì
2
;
S
Ý
— ýôôåêòèâíàÿ ïîâåðõíîñòü ÈÊ-èçëó÷åíèÿ, ì
2
;
Å
— èíòåãðàëüíàÿ îáëó÷åííîñòü, Âò/ì
2
;
τ
— âðåìÿ
íàãðåâà çåðíà, ñ;
À
— ñðåäíÿÿ ïîãëîùàòåëüíàÿ ñïî-
ñîáíîñòü çåðíà;
Ì
— ìàññà çåðíà, êã;
Ñ
— òåïëîåì-
êîñòü çåðíîâêè, Äæ/(êã ·Ê).
Ó÷òåì èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû ñðåäû ïîä äåéñò-
âèåì ÈÊ-èçëó÷åíèÿ, ïîëàãàÿ, ÷òî ýòî èçìåíåíèå
èäåò àíàëîãè÷íî òåìïåðàòóðå çåðíà, íî ñ ìåíüøåé
ñêîðîñòüþ, ÷òî õàðàêòåðíî äëÿ óñòàíîâîê ïåðèîäè-
÷åñêîãî äåéñòâèÿ. Îòíîøåíèå ñêîðîñòåé ïðèìåì çà
ïîñòîÿííóþ âåëè÷èíó:
K
T
=
dT
C
(
τ
)/
dT
(
τ
),
(2)
ãäå
K
T
— êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè (
K
T
< 1),
òîãäà
Δ
Ò
C
(
τ
) =
Ê
T
Δ
Ò
C
(
τ
).
Ðåøåíèå (1) ïðèìåò âèä:
Îäíàêî èçâåñòíî, ÷òî êîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà-
֏
α
ñàì ÿâëÿåòñÿ ôóíêöèåé òåìïåðàòóðû. Â ïåðâîì
(ëèíåéíîì) ïðèáëèæåíèè ýòó çàâèñèìîñòü ìîæíî
ó÷åñòü â âèäå:
α
=
α
0
|
Δ
Ò
C
(
τ
)–
Δ
T
(
τ
)|.
 ýòîì ñëó÷àå óðàâíåíèå òåïëîâîãî áàëàíñà ïðè-
îáðåòàåò âèä:
Δ
T
(
τ
)/
d
τ
=
mE
+
n
0
[
Δ
Ò
C
(
τ
)–
Δ
T
(
τ
)]
2
,
(4)
ãäå
n
0
=
α
0
S
/
CM
.
Ðåøåíèå óðàâíåíèÿ (4) îòíîñèòåëüíî âðåìåíè
íàãðåâà ïðè âûïîëíåíèè óñëîâèÿ (2):
ãäå
n
1
=
n
0
(1–
K
T
)
2
.
Èç âûðàæåíèÿ (5) ïîëó÷àåì ôîðìóëó äëÿ îïðå-
äåëåíèÿ íàãðåâà çåðíà ñîðãî äî çàäàííîé òåìïåðà-
òóðû
Ò
=
Ò
0
+
Δ
Ò
, èñõîäÿ èç èçâåñòíîé íà÷àëüíîé
òåìïåðàòóðû çåðíà
Ò
0
:
ãäå
b
=
√
n
1
/
m
.
Îïðåäåëåíèå çíà÷åíèé ïàðàìåòðîâ
m
è
n
(1–
Ê
T
) äëÿ
ìîäåëè (1) è
m
è
n
1
äëÿ ìîäåëè (4) ïðîâîäèëè
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ
УДК 664.788.2
Выбор режимов ми!ронизации сор'о
по рез)льтатам физи!о-математичес!о'о моделирования
процесса на'рева зерна
Êàíä. òåõí. íàóê Ì.Þ.ÍÈÊÈÒÓØÊÈÍÀ; êàíä. òåõí. íàóê À.Â.ÌÈÕÀÉËÎÂ;
êàíä. òåõí. íàóê Ï.Â.ÂÎÐÎÍÈÍÀ
Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò ïèùåâûõ ïðîèçâîäñòâ
( )
(
)
(
)
T
n 1-K
T
1
.
1
e
mE
T
n K
−
τ
⎡
⎤
−⎣
⎦
Δ τ =
−
(3)
(
)
1
1
tg
,
m E mn E
T
mn
τ
Δ =
(5)
i
i
i
1
ln
1
,
2
b T
E
b T
E
mb E
Δ ⎡
⎤
+⎢
⎥
⎢
⎥
Δ ⎢
⎥
−⎢
⎥
⎣
⎦
τ =
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека