Наукові основи і апаратурне оформлення перехідних процесів харчових і мікробіологічних виробництв - Автореферат

Дисертаційна робота повязана з Програмою Кабінету Міністрів "Україна 2010" (проект 4 "Технологічне та технічне оновлення виробництва"); держбюджетною темою Національного університету харчових технологій "Розроблення наукових основ тепломасообмінних та інших процесів харчових, мікробіологічних і фармацевтичних виробництв з метою створення високоефективних технологій та обладнання, засобів механізації і автоматизації"; договором № ДЗ/368-2007 "Розроблення технології глибокої екстракції речовин підвищеної біологічної цінності на основі вакуумних технологій для харчової промисловості" (Міністерство освіти і науки України, 2007 р., державний реєстраційний № 0107U006803); держбюджетною темою НУХТ "Розроблення новітніх способів інтенсифікації масообмінних процесів харчових технологій" (Міністерство освіти і науки України, 2008 р., державний реєстраційний № 0107U010362); господарчим договором № 44/04/58 "Розробка технології для підвищення виходу виноградного сусла (ЗАТ КЗШВ "Столичний", 2004 р.); договорами про творчу технічну співпрацю з ТОВ "Агрокомплекс Узин" (на обладнанні ВАТ Узинський цукровий завод (договір № 1/05 від 04.04.05 р.); ТОВ "Цибулівський цукровий завод" (договір № 5/05 від 01.02.05 р.); ВАТ Смілянський цукровий комбінат (договір № 3/05 від 01.03.05 р.); ВАТ "Стиролбіотех" (м. В їх основі лежать закономірності гідродинаміки, фазових переходів, теорія коливальних процесів, теорія розчинності газів, закони збереження енергії, кількості руху, спосіб Релея, принцип Ле-Шательє тощо. Набули подальшого розвитку уявлення, що стосуються явищ, які супроводжують масовий барботаж газової фази в рідинну, створення вертикальних циркуляційних контурів, перерозподілу енергетичних потоків, створення міжфазної поверхні. Одержано математичні моделі динаміки транспортування рідинних і газорідинних потоків в трубопроводах змінної кривини в умовах синтезу мяких ударів за рахунок масових сил, як факторів інтенсифікації масообміну. Особистий внесок здобувача полягає у критичному аналізі матеріалів, що стосуються методів інтенсифікації масообмінних процесів на основі перехідних режимів у технологіях, що супроводжують двофазні та багатофазні середовища, гідродинаміки та її взаємозвязків з масообміном, використання внутрішнього енергетичного потенціалу систем на прискорення технологічних процесів тощо, формулюванні задач досліджень, напрямків і методів їх розвязання, розробці теоретичних моделей, створенні лабораторних стендів, методик апробації теоретичних розробок, розробці нових технологій промислового рівня та їх впровадження.Ступінь дисперсності газової фази в рідинній залежить від фізико-хімічних властивостей середовищ, гідродинамічного стану системи, її дисипативних властивостей, рівня і ступеня локалізації зони введення енергії, кінематичних параметрів входження в контакт газової і рідинної фаз. У звязку з цим швидкість оновлення поверхні поділу фаз має важливе значення і стосується як швидкості відносного руху бульбашок стосовно газової фази, так і загального рівня гідродинамічного стану середовища. Дослідження в частині, що стосується взаємозвязків між гідродинамікою, енергетичними потенціалами і масообміном в двофазних середовищах ґрунтувалися на наступних припущеннях: - вважається, що загальна швидкість газової фази в умовах масового барботажу визначається у відповідності з принципом суперпозиції; вважається, що енергія вхідного газового потоку розподіляється на створення міжфазної поверхні, кінетичної енергії перемішування середовища, потенціальної енергії газорідинного шару в потенціальному полі сил тяжіння, потенціальної енергії розчинених газів. У звязку з цим для створення математичної моделі у вигляді рівняння руху маси рідинної фази, що залишається без газової фази, здійснено визначення утримувальної здатності, як функції термодинамічних параметрів, відносної швидкості газової фази та координати точки поділу газованої та негазованої частин загального обєму середовища.Фазі розширення середовища може відповідати рівняння другого етапу: . По-перше, зміни тисків означають зміни гідродинамічного стану середовища, а, по-друге, важливе значення можуть мати і нижні значення тисків у звязку з можливістю переходу рідинної фази у метастабільний стан. Стосовно апаратів промислового рівня до числа параметрів впливу відносяться закони зміни тиску, геометричні параметри, газоутримувальна здатність середовищ, маса рідинної фази, дисипативні параметри. За першою умовою у рідині, газі або газорідинному середовищі, що перебувають у потенціальному полі, створюються локальні потоки, у яких відповідно до рівнянь Бернуллі та Навє-Стокса відбувається перерозподіл між потенціальною і кінетичною енергією і відповідно тисками. У відповідності до другої умови створюється герметизація локального обєму рідини або газу і має прояв збільшення в ньому масової кількості середовища за рахунок зовнішніх силових факторів через тверді тіла з відпові

Основний зміст роботи