Скачати повний текст

Проведено дослідження пульсаційного розмелу рослинної сировини, створено ефективний млин нової конструкції. Розроблено фізичну модель даного процесу, на базі якої складено й аналітично розв'язано математичну модель кінетики розмелу в пульсаційному млині. Експериментально встановлено кінетичні закономірності пульсаційного розмелу насіння сої у процесі одержання суспензії "соєве молоко". Визначено параметри математичної моделі та підтверджено її адекватність. Визначено залежності кінетичних показників від параметрів конструкції млина. Досліджено витрати енергії на проведення розмелу та встановлено залежність питомих енерговитрат від кількості ступіней млина. Доведено раціональність використання триступеневого пульсаційного млина. Створено методику розрахунку та відповідне програмне забезпечення для визначення параметрів конструкції млина та витрат енергії на розмел. Виготовлено зразок млина запропонованої конструкції та проведено його промислові випробування. Промисловий зразок млина впроваджено у виробництво у складі лінії для одержання "соєвого молока". Проведено порівняльне вивчення характеристик вітчизняної лінії з закордонними аналогами та показано її переваги.

  Скачати повний текст

Установлено закономірності та розроблено фізико-математичну модель тепломасообмінних процесів за проти- та поперечноточного руху повітря та води, що стікає по насадці з регулярною шорсткістю, з урахуванням значення термічного опору останньої. Показано, що за інших значень l доцільно здійснювати аналіз і розрахунок теплообмінних процесів з урахуванням фазових термічних опорів. Експериментально встановлено випереджальне зростання інтенсивності процесів тепломасообміну у плівкових апаратах з насадкою, що має регулярну шорсткість, у порівнянні з супутнім збільшенням енерговитрат на їх організацію.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано доцільність застосування термомеханічних агрегатів на підставі ротаційних термосифонів (РТС) для обробки харчових неньютонівських рідин (ННР). Розроблено розрахункову методику для апаратів з РТС. Проведено комп'ютерне моделювання процесів тепловіддачі у апаратах з РТС. Встановлено вплив конструктивних і режимних параметрів на інтенсифікацію тепловіддачі продукту. Досліджено внутрішню кризу теплопередачі у РТС. Розроблено метод розрахунку апарата з РТС для термомеханічної обробки харчових ННР. Розглянуто ефективність застосування апарата у лінії з виробництва яблучного повидла.

  Скачати повний текст

Встановлено, що системний аналіз і врахування змінної структури продукту дозволяють розв'язати сумісну гідротепломасообмінну задачу формування твердої фази під час блочного виморожування, узгоджену з термодинамічною моделлю генератора холоду. Доведено, що рециклінг блоку льоду на другому ступені конденсатора в комплексі вирішує енергетичну ефективність генератора холоду та проблему гравітаційного сепарування. Отримано модель концентрування у разі блочного виморожування, яка враховує особливості типу системи охолодження та умови сумісного тепломасопереносу за обмежених умов. Створено модель виморожувальної установки з рециклінгом льоду. Уточнено структуру критеріальних рівнянь для розрахунку інтенсивності масопереносу за умов блочного виморожування молочної сироватки. З використанням методів ексергетичного аналізу порівняно ефективність випаровування та блочного виморожування за різних умов експлуатації. Розроблено методику розрахунку процесу концентрування розчинів за умов блочного виморожування з рециклінгом льоду.

  Скачати повний текст

Розроблено узагальнені моделі для опису процесів охолодження, заморожування, розморожування різної харчової сировини (м'ясної, рибної) та продуктів, процесів усихання, що відбуваються в камерах холодильників, окремих тунелях та апаратах потокової холодильної обробки. Апробацію математичних моделей проведено на численному експериментальному матеріалі. Висвітлено методики проектування потокових апаратів і тунелів холодильної обробки з узгодженням цілей холодильної технології та можливостей охолоджувальних систем. Апробацію розроблених методик проведено шляхом модернізації охолоджувальних систем, техніко-технологічної експертизи багатьох діючих промислових холодильників, проектування спірального потокового швидкозаморожувального апарата.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням проектування апаратів охолодження і заморожування рідких харчових продуктів, що характеризуються підвищеною енергоекономічністю та екологічною безпечністю. Запропоновано новий підхід до вирішення цієї важливої науково-технічної проблеми, який полягає у визначенні науково обгрунтованих величин конструктивних і робочих параметрів удосконалених апаратів на основі математичних моделей процесів, що відбуваються в цих апаратах. Розроблено конструкції прогресивних апаратів охолодження і заморожування рідких харчових продуктів з поліпшеним показником питомих енерговитрат на одиницю вихідної продукції. Обгрунтовано можливість переводу холодильних машин цих апаратів на використання нових альтернативних (озонобезпечних) холодоагентів з метою забезпечення екологічної чистоти апаратів. Розроблено нормативну та експлуатаційну документацію на нові апарати і проведено їх випробування в реальних виробничих умовах з позитивними результатами.

  Скачати повний текст

Досліджено питання інтенсифікації масообміну, розроблено й апробовано перфоровані зубчастими отворами нові види регулярних насадок на підставі аналізу особливостей функціонування масообмінних протитечійних насадкових колон та коливально-хвильових і поверхневих явищ у газорідинних системах. Розглянуто закономірності руху неперервних і динамічних хвиль та їх взаємодії, проаналізовано ефекти у стисливих двофазних потоках під час проходження динамічних хвиль. Виведено капілярні співвідношення та встановлено визначальний лінійний розмір, що дорівнює капілярній стадії, для конструювання регулярних насадок з зубчастими отворами. Наведено результати експериментальних досліджень гідродинамічних і масообмінних характеристик запропонованих насадок трьох типових різновидів, показано особливості їх застосування та розроблено методику конструювання.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні та практичні засади з метою розвитку низькотемпературних технологій і підвищення ефективності роботи виморожувальних установок. Розроблено структуру комплексного показника якості даних установок, який враховує вплив температурного режиму роботи установки на її техніко-економічні параметри та якість розчину і дозволяє оптимізувати режимні та конструктивні параметри. З використанням одержаної математичної моделі виконано розрахунок кінетики процесів тепло- та масопереносу, а також параметричного ряду виморожувальних установок. В результаті проведеної оптимізації за комплексним показником якості одержано оптимальні конструктивні та режимні параметри вирожувальної установки. Для оптимальних умов розраховано техніко-економічні характеристики виморожувальних установок з потужністю за вихідною сировиною 0,2 - 10 т за цикл. Здійснено техніко-економічне обгрунтування та промислову апробацію зразків обладнання та продукції^ доведено ефективність застосування даних установок на харчових виробництвах.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку блочних виморожувачів з горизонтальним кристалізатором і вібрувальною перфорованою пластиною для концентрування екстрактів рослинної сировини. Визначено доцільні режими їх експлуатації. Розроблено математичну модель процесів блочного виморожування, яка описує тепло- та масообмін у виморожувальних установках зазначених конструкцій. Наведено експериментальні результати досліджень зниження температури замерзання, а також густини екстрактів залежно від масової частки розчинних у них речовин. Наведено графічні залежності та сформульовано закономірності, які відображають вплив температурного режиму роботи установки, початкових параметрів розчину, частоти вібрації та поверхневої пористості пластини на поточні параметри рідкої та твердої фаз. Наведено критеріальні рівняння дя розрахунку коефіцєнтів масовіддачі за блочного виморожування води з розчинів за зазначених умов. Наведено методики розрахунку кінетичних, конструктивних і техніко-економічних параметрів такого виморожування та розрахунок техніко-економічних характеристик установки з запропонованою конструкцією з продуктивністю за вихідним естрактом 200 кг за цикл.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням розробки прогресивних апаратів охолодження напоїв з підвищеною продуктивністю в порівнянні з існуючими аналогами. Розроблено новий метод охолодження напоїв низькотемпературним кремнійорганічним холодоносієм, який циркулює в системі охолодження за допомогою насоса і підтримується при робочій температурі холодильною машиною. Встановлено, що шляхом раціонального вибору типу холодоносія, його масової витрати в системі циркуляції та робочої температури можливо забезпечити суттєво підвищений темп охолодження напою в апараті та рівномірність температури порцій охолодження напоїв, що реалізуються споживачам. Запропоновано конструктивне рішення розробленого апарата охолодження напоїв кремнійорганічними холодоносіями промислового виробництва для підприємств малого бізнесу.

  Скачати повний текст

Науково обгрунтовано вплив тепловологісних процесів під час заморожування плодової, овочевої та ягідної продукції у псевдорозрідженому стані на енергетичні показники флюїдизаційного швидкоморозильного апарату. Обгрунтовано й експериментально підтверджено вплив тепловологісних процесів у даному апараті на режими заморожування у псевдорозрідженому шарі. Розроблено методику для визначення витрат енергії на виморожування вологи з продукту й атмосферного повітря у разі заморожування продукції у флюїдизаційному швидкоморозильному апараті. Застосовано сумісний вплив теплової, фазової та механічної дії на зміну стану вологого повітря у цьому апараті за даного процесу для розробки конструкції живильника-насоса для зниження проникнення вологого атмосферного повітря через завантажувальне вікно апарату. Запропонований спосіб зменшує інеєутворення на поверхні поітря охолоджувача холодильної установки. Визначено параметри та режими роботи удосконаленого флюїдизаційного апарату, які забезпечують більш високі його техніко-економічні показники. Здійснено розрахунки техніко-економічних показників використання запропонованого способу механічної дії на стан вологого повітря та показано, що за рахунок зменшення надходження вологого атмосферного повітря до морозильної камери, енерговитрати процесу заморожування плодової, овочевої, ягідної продукції у флюїдизаційних апаратах малої продуктивності знижені на 3 %. Установлення оптимальних значень швидкості псевдозрідження та часу заморожування залежно від вологовмісту й усушки продукту дозволяє зменшити питому витрату електроенергії флюїдизаційного апарату до 8 %.

  Скачати повний текст

Висвітлено результати комплексного теоретичного та експериментального дослідження теплогідродинамічних характеристик низхідного кільцевого парорідинного потоку з випаровуванням та вільних струменевих течій, що утворюються у випадку витікання рідини з розподільних пристроїв щілинного типу. Розроблено нові методики розрахунку теплообміну та гідродинаміки течій, в основі яких напівемпіричні математичні моделі, що базуються на вперше запропонованому принципі черговості механізмів перенесення імпульсу та енергії в плівках та вільних плоских струменях рідини. Одержано емпіричні залежності для розрахунку теплообміну в низхідних кільцевих парорідинних потоках, у поодиноких та плоских струменях води під час конденсації на їх поверхні пари, а також залежність для розрахунку теплообміну під час конденсації пари з суміші з газами, що не конденсуються, на поверхні поодиноких струменів. Описано модель міжфазової взаємодії у низхідних кільцевих течіях та емпіричну залежність для розрахунку еквівалентної шорсткості поверхні плівки рідини. Проаналізовано залежність для визначення межі початку руйнування поодинокого струменя та залежність, що враховує вплив динамічної дії парового потоку на його рух. Викладено методику теплогідравлічного розрахунку плівкових випарних апаратів. Розроблено нові конструкції тепломасообмінних апаратів з безпосереднім контактом фаз та методики їх розрахунку і оцінки ефективності.

  Скачати повний текст

Доведено наукове положення щодо впливу інтенсифікації теплообміну на продукт за допомогою двофазного випарниково-конденсаційного модуля, який працює в режимі ротаційного термосифона, сприяє ефективному руйнуванню гідродинамічного та теплового приграничних шарів, що призводить до збільшення інтенсивності процесів переносу. Обгрунтовано ефективність застосування апаратів з ротаційними термосифонами (РТС) під час випарювання харчових неньютонівських рідин (HHP). Визначено вплив конструктивних і режимних параметрів на гідродинаміку руху теплоносія всередині конденсатора РТС та інтенсивність теплопереносу під час випарювання. Досліджено вплив режимних параметрів роботи апарата з РТС на кінетику росту концентрації сухих речовин у продукті під час випарювання харчових HHP. Одержано моделі в числах подібності для розрахунку процесу теплопереносу під час випарювання харчових HHP. Розроблено інженерну методику, комп'ютерну програму для розрахунку випарного апарата на базі РТС. Проведено комп'ютерне моделювання й оптимізація процесу випарювання харчових HHP в апараті із РТС. Проаналізовано енергетичну ефективність застосування випарного апарата з РТС для виробництва томатної пасти.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено модель кріоконцентрування методом блочного виморожування на пластинчастих кристалізаторах, яка встановлює динаміку зростання блоку льоду, визначає поля температур в блоці льоду, динаміку зміни концентрації продукту. Одержано кінетичні залежності зростання блоку льоду від його висоти, температури кристалізатора, початкової концентрації кавового екстракту, молочної сироватки та виноградного соку та тривалості виморожування; структури блоку льоду від температури кристалізатора, початкової кристалізації кавового екстрату, молочної сироватки та виноградного соку і часу виморожування; зростання блоку льоду та його структури від швидкості перемішування. Розроблено методику розрахунку процесів концентрування під час блочного виморожування на плоских кристалізаторах і теплообмінних і гідродинамічних процесах, що проходять у плоских кристалізаторах з щілинними каналами.

  Скачати повний текст

Встановлено, що теплова обробка рослинних продуктів без додавання води та жирів забезпечує зниження енерговитрат і збереження вітаміну C внаслідок підвищення теплоакумулювальної здатності обладнання. Визначено конструкцію обладнання для цієї обробки, що забезпечує підвищення теплової здатності. Обгрунтовано теплофізичні характеристики контактних поверхонь металевої ємності, композиційного металокерамічного елемента й овочевого середовища під час теплової обробки без води та жирів. Виявлено умови формування плівкового ефекту в обладнанні для теплової обробки, які визначають ефективність виділення природної вологи з рослинних продуктів і скорочення термо-часових показників процесу. Одержано максимально допустиме значення контактної температури для процесу досліджуваної обробки для трьох середовищ: овочі, металева ємність устаткування та теплоакумулювальний елемент.

  Скачати повний текст

Наведено результати експериментальних досліджень властивостей дисперсій крохмалів і показано, що забезпечення стабільної консистенції десертів за умов фазових переходів, з метою удержання води гідроколоїдами після розморожування, можливе шляхом застосування обгрунтованого та підібраного розчинника, або покращання загальної комплексності системи, що складається з композиційної суміші крохмалів. Показано, що стабільну до фазових переходів дисперсію одержують у разі заварюванні суміші крохмалів (картопляного та тапіокового за співвідношення компонентів 2 : 1) у молочній сироватці за температури процесу 70 +/- 2 °С або у разі використання як розчинника горіхового екстракту з гідромодулем у діапазоні 1:80 - 1:120. Обгрунтовано вибір режимів і параметрів низькотемпературної обробки фруктово-ягідних десертів і наведено номограми для розрахунку тривалості процесу заморожування продукту. На підставі узагальнення експериментальних досліджень удосконалено технологічну схему виробництва швидкозаморожених десертів стабілізованої якості.

  Скачати повний текст