Проницаемость слоя влажного сельскохозяйственного сырья при инфракрасном излучении, определяемая динамическим методом

Разработанный динамический метод определения интегрального теплового потока, основанный на одноёмкостной динамической модели теплового состояния измерительного преобразователя температуры (ИПТ), испытывающего тепловое воздействие постоянного по величине потока инфракрасного излучения и естественно-конвективного теплообмена поверхности ИПТ с окружающим его воздухом, позволяет определять проницаемость влажного сельскохозяйственного сырья. Проверка эффективности метода определения интегрального теплового потока выполнена при исследовании проницаемости инфракрасным излучением слоя очищенной питьевой воды с минерализацией не более 1 г/л и слоя мякоти яблока сорта Гольден-Делишес. Экспериментально последовательно определялись реакции измерительного преобразователя температуры на воздействие инфракрасного излучения при воздействии излучения непосредственно на ИПТ и через лист монолитного поликарбоната толщиной 3 мм. На листе поликарбоната размещался слой воды толщиной от 1 до 6 мм и мякоти яблока толщиной от 1 до 10 мм с шагом 1 мм. В результате аппроксимации полученных экспериментальных данных получили максимальное постоянное значение температуры ИПТ и величину постоянной времени переходного процесса нагрева ИПТ. Установлено, увеличение толщины слоя воды с 1 до 6 мм сопровождается снижением проницаемости слоя с 0,804 до 0,629 по экспоненциальной зависимости с коэффициентом показателя экспоненты –0,736. С ростом толщины слоя яблок с 1 до 6 мм проницаемость слоя влажного сырья падает от 0,780 до 0,097 по экспоненциальной зависимости с коэффициентом показателя экспоненты –0,399. Достаточная продолжительность нагрева для сферического ИПТ составила около 70 с, а для зачернённого расплющенного ИПТ – не более 30 с. Коэффициенты показателя степени зависимостей могут рассматриваться как коэффициенты ослаблений в законе Бугера для теплового излучения с максимумом энергии при длине волны λmax = 0,9…1,1 мкм. 

1. Рудобашта С.П., Зуева Г.А., Зуев Н.А. Влияние термодиффузии на кинетику осциллирующей инфракрасной сушки // Известия высших учебных заведений. Серия «Химия и химическая технология». 2016. Т. 59, № 4. С. 83-87. EDN: VZVPMP.

2. Грищенко Т.Г., Декуша Л.В., Воробьев Л.И. и др. Теплометрия: теория, метрология, практика: Монография: В 3 кн. / Под ред. д-ра техн. наук Т.Г. Грищенко. Кн. 1. Методы и средства измерения теплового потока. Киев: Институт технической теплофизики НАН Украины, 2017. 438 с. https://doi.org/ 10.5281/zenodo.3522597

3. Майоров В.А. Оконные стекла – состояние и перспективы // Оптика и спектроскопия. 2018. Т. 124. Вып. 4. С. 559-573. https://doi.org/10.21883/OS.2018.04.45759.240-17