Development of wave technologies to intensify heat and mass transfer processes

Abstract

V . B a n d u r aPhD, Associate Professor** E-mail: bandura_3@ukr.net A . Z y k o vPhD, Associate professor* E-mail: zav380@gmail.com I . Z o z u l y a kPhD, Аssistant** E-mail: ihorzozulyak@gmail.com J . L e v t r i n s k a y aPostgraduate student* E-mail: levtrinska@ukr.net E . M a r e n c h e n k oPostgraduate student* E-mail: marenchenco.onaft@gmail.com *Department of processes, equipment and energy management Odessa National Academy of Food Technologies Kanatna str., 112, Odessa, Ukraine, 65039 **Department of Processes and equipment processing and food production named after Prof. P. S. Bernik Vinnytsia National Agrarian University Solniachna str., 3, Vinnytsia, Ukraine, 21008Запропоновано технології адресної достав-ки енергії для інтенсифікації тепломасопере-носу при переробці харчової сировини. У основі запропонованих гіпотез -хвильові техноло-гії комбінованої електромагнітної і вібраційної дії. Обгрунтовано механізми, ефекти і мате-матичні моделі бародіффузіі і дії вібраційних полів. Запропоновано числа хвильової подібно-сті, на основі яких узагальнені бази експери-ментальних даних по екстрагуванню і сушінню. Наведено результати оптимізації мікрохви-льового екстрактора Ключові слова: харчові технології, адресна доставка енергії, інтенсифікація масоперено-су, екстрагування, сушіння Предложены технологии адресной достав-ки энергии для интенсификации тепломассо-переноса при переработке пищевого сырья. В основе предложенных гипотез -волновые тех-нологии комбинированного электромагнитного и вибрационного действия. Обоснованы меха-низмы, эффекты и математические моде-ли бародиффузии и действия вибрационных полей. Предложены числа волнового подобия, на основе которых обобщены базы эксперимен-тальных данных по экстрагированию и сушке. Приведены результаты оптимизации микро-волнового экстрактора Ключевые слова: пищевые технологии, адресная доставка энергии, микроволновые технологии интенсификация массопереноса, экстрагирование

Construction of a mathematical model of extraction process in the system "solid body ‒ liquid" in a microwave field

“…Volumetric heating decreases fluid viscosity, gives rise to vaporization, increases pressure of the steam phase and the liquid phase filtration transfer ("release" of the fluid from a capillary into the external environment). Thus, both at thermal dehydration and extraction there occur the same, mentioned above, flows of mass: diffusion, capillary, barodiffusion [14,16,18]. Based on the law of preservation of a substance mass, a local derivative from the volumetric concentration of the i-th component of the substance for time equals the sum of divergence from the flows of mass and the source of the substance, predetermined by the phase transition (liquid to steam) [16]:…”

“…When considering in detail the effect of the latter factor on the process, it was established in papers [3,[12][13][14] that energy of the microwave field, by concentrating in the liquid phase of capillary volume of a solid particle, induces the formation of "steam bubbles" of the extracted substance. The result of the action of electromagnetic energy is the emergence of a pressure gradient with the liquid (periodically) pushed out of the capillary into the flow of solution.…”

“…In order to formalize the phenomenon of a barodiffusion transfer of a substance's component that is extracted under the action of a microwave field, we shall employ the general theory of heat and mass transfer in a capillary-porous body [14,16,17]. It follows from the heat-and-mass transfer that the intensifying effect of a microwave field is largely predetermined by an intensive volumetric heating of the liquid phase in a solid skeleton of the substance.…”

Improvement of the process of hydrothermal treatment and peeling of spelt wheat grain during cereal production

“…Priority directions of development of technologies of food products include increasing their biological values and reduction of production costs. In paper [2], an effective technology of the directed power supply for the intensification of heat and mass transfer during the processing food raw materials was proposed. At that, it is inadmissible to reduce the level of food product safety as a result of the application of new methods of treatment.…”

Обгрунтуванняпараметрів Процесу Сушіння Насіння Соняшнику У Вібросушарці На Основі Інфрачервоного Опромінення

“…Авторами в роботі [11] запропоновано технології адресної доставки енергії для інтенсифікації тепломасопереносу при переробці харчової сировини. У основі запропонованих гіпотез -хвильові технології комбінованої електромагнітної і вібраційної дії.…”