Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам Ибрагимов Максим Исмагилович

Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам
<
Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ибрагимов Максим Исмагилович. Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам : Дис. ... канд. техн. наук : 05.18.04 Кемерово, 2005 136 с. РГБ ОД, 61:05-5/4052

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор литературы 7

1.1. Состояние и перспективы изучения теплофизпческих свойств пищевых продуктов 7

1.2 Теплофизпческие и структурные своіїства пищевых продуктов и материалов 14

1.2.1 Теплофизпческие характеристики пищевых продуктов 16

1.2.2 Основные формы связи влаги материалом 20

1.2.3 Влияние агрегатного состояния и структуры пищевых продуктов на их теплофизпческие характеристики 24

1.2.4 Влияние фазовых переходов на теплофизпческие характеристики пищевых продуктов 28

1.3 Характеристика сыра как объекта исследования теплофизпческих свойств 31

1.4 Заключение по обзору литературы, цель и задачи исследований 37

Глава 2. Организация проведения экспериментальных работ и теорети ческая база, необходимая для обработки опытных данных 39

2.1 Организация работы 39

2.2 Методика проведения экспериментов 41

2.3 Метод двух температурно-времепиых интервалов 43

Глава 3. Результаты исследований и анализ полученных данпых 53

3.1 Разработка лабораторного стенда для определения теплофизпческих характеристик 53

3.2 Определение характери стик л абораторпого стенда 55

3.2.1 Определение характеристик теплоириёмника 55

3.2.2 Разработка комплекса для измерения и регистрации температур 60

3.2.3 Разработка нагревателя и устройства его термоетатировшшн 69

3.3 Изучение состава и свойств натуральных сыров 78

3.3.1 Химический состав сыров 78

3.3.2 Определение теплофизнчсских характеристик сыров методом двух температурно-временпых интервалов 79

3.4 Влияние химического состава и структуры сыра на его тенлофизи- ческие характеристики 89

3.5 Практическая реализация результатов исследований 96

Выводы 98

Список использованной литературы

Введение к работе

Молочным продуктам, учитывая их биологическую ценность, отводится первостепенная роль в организации правильного питания населения. Среди молочных продуктов сыр занимает особое место. Это концентрированный, легкоусвояемый белковый продукт, обладающий хорошими органолептическими свойствами. Пищевая ценность сыра обусловлена высокой концентрацией в нем белков, жиров, незаменимых аминокислот, солей кальция и фосфора, необходимых для нормального развития организма человека.

В настоящее время сыродельными заводами нашей страны вырабатываются сыры более ста наименовании.

Сыр - древнейший продукт питания. Очевидно, что человек научился его делать сразу после одомашнивания животных. На первых порах он обнаружил, что если скисшее молоко отжать, то останется плотная масса, которую можно посолить, высушить и храпиті). Сыр упоминается уже в древних произведениях греческих и римских авторов, он запечатлен на картинах художников.

Большой вклад в развитие науки о сыре внесли ведущие отечественные ученые Диланяи З.Х., Чеботарев А.И., Климовскпй И.И., Липатов Н.Н., Гудков А.В., Табачников В.П., Белоусов А.П., Крашенинин ТТ.Ф. и многие другие.

Следует отметить вклад в совершенствование существующих и в разработку новых технологий сыров ученых Остроумова Л.А., Захаровой Н.П, Уман-ского М.С., ШалыгшюП A.M., Свириденко Ю.Я, Евдокимова И.А, Опоприйко А.В., Хамагаевой И.С, Храмцова А.Г., Майорова А.А. и многих других.

Диссертация посвящена исследованию теплофизичееких свойств и разработке методики определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам

Исследование теплофнзпческих свойств пищевых продуктов, материалов и полуфабрикатов сложилось в самостоятельное научное направление, объединенное общими условиями и задачами. Большое значение для оформления и развития этого направления имеют работы Л.С. Гинзбурга, Л.Ф. Чудповского, Г,Б. Чижова, Н.Л, Головкина, М.Л. Громова, В.П. Латышева и других ученых. Ими разработаны методики определения и систематизированы данные по тсп-лофизическим свойствам, состоянию пищевых продуктов в широком диапазоне температур от субкриоскопическнх до температур термической обработки. Тем не менее, теплофизика натуральных сыров до сих пор остается мало изученной областью. Это объясняется, в значительной мере, традиционными особенностями характера производства и хранения сырого Отсутствуют данные о динамике изменения значений теплофизических характеристик на различных технологических участках в производстве сыра.

Сыр - это многокомпонентная система, основными компонентами которой являются влага и жир. Каждый вид сыра имеет своё собственное присущее ему содержание влаги и жира. Определение, содержания этих компонентов осуществляется стандартными физико-химическими методами.

Целью настоящей работы является исследование теплофизических свойств и определение зависимости содержания влаги и жира от теплофизических характеристик натуральных сыров. Тешюфизичеекие свойства рассматриваются как комплекс параметров, описывающих тепловое состояние объекта в равновесных термодинамических системах и величии, характеризующих тепловые процессы в неравновесных полях температур.

Научная новизна работы заключается в том, что разработана методика комплексного определения теплофизических характеристик сыров, изготовлено и внедрено необходимое для этих целей оборудование. Разработанную методику и лабораторное оборудование можно использовать для определения теплофизических характеристик других пищевых продуктов.

Определены тсплофизнческне характеристики группы сыров «Российский», «Голландский», «Орловский», «Витязь», «Саланрский» «Советский», «Пошехонский», «Радонежский», «Чеддер», «Сулугуни», «Адыгейский», «Со-сновекпй». Установлены закономерности влияния состава сыра на его тепло-физические характеристики. Сыр является достаточно сложным объектом. Над созданием его новых сортов, совершенствованием технологических процессов и оборудования постоянно работают тысячи научно - исследовательских, проектно - конструкторских организации и производственных предприятии, а также частных лиц как в России, так и за рубежом. При этом создастся множество технических решении, касающихся, например, состава и способов обработки исходного сырья, заквасок, ферментативных препаратов, различных технологических аспектов от подготовки сырья до созревания, упаковки и хранения, составов защитных покрытий и упаковочных материалов, а также способов их нанесения.

Конечным итогом данной диссертации является разработка экспресс -методики определения зависимости количества влаги и жира в сыре от его теп-лофизических характеристик.

Практическое значение работы состоит в том, что установлены величины, характеризующие теплофизические свойства сыров «Российский», «Голландский», «Орловский», «Витязь», «Салаирскии» «Советский», «Пошехонский», «Радонежский», «Чеддер», «Сулугуни», «Адыгейский», «Сосновекий». Разработана методика комплексного определения тенлофизических характеристик сыров. Составлены уравнения и номограммы, описывающие зависимость состава сыров от их тенлофизических характеристик.  

Состояние и перспективы изучения теплофизпческих свойств пищевых продуктов

Знание теплофнзических свойств в совокупности с их количественными характеристиками различных материалов и продуктов, которые подвергаются хранению, технологической обработке, необходимо для анализа и расчета тепловых процессов и, следовательно, для рационального и эффективного использования материалов при проектировании машин и аппаратов, а также при разработке различных технологических процессов [15,83].

Тепловая обработка широко применяется в пищевой промышленности. Практически ни один процесс в производстве пищевых продуктов не обходится без воздействия высоких или низких температур на обрабатываемый материал. Развитие, совершенствование и интенсификация процессов тепловой обработки базируется па основных принципах современной технологии: от знания и анализа теплофнзических свойств материалов (продуктов) как объектов обработки - к выбору методов и оптимальных производственных режимов, а на этой основе - к созданию рациональных конструкций аппаратов [120,139,148].

Вместе с тем современная наука решает и обратную задачу разработку способов прогнозирования свойств с целью получения конечных продуктов с заранее заданными теплофизнческими характеристиками (ТФХ). Поэтому важное значение имеет характеристика структуры пищевых продуктов как гетерогенных систем и разработка методов предвычисления их теплофнзических характеристик [28,29,67,128,131,133].

Трудности экспериментального определения теплофнзических характеристик таких объектов заключаются в зависимости выбора аналитических методов расчета коэффициентов от состава, структуры и параметров состояния системы. При этом очень важно обоснованно выбрать модели структуры объекта и физических процессов, лежащих в основе выбранных методов. Так, при различных методах и скоростях нагрева ИЛИ охлаждения объекта может изменяться его структура; для влажных материалов болыное значение может иметь взаимное влияние процессов переноса теплоты (энергии) и массы (влаги), особенно при фазовых превращениях. Таким образом, при определении теплофи-зических свойств продуктов н материалов следует учитывать и другие характеристики, а также способ осуществления технологического процесса [89,94,29].

Исторический обзор развития экспериментальных исследований по теплофизике различных материалов дан А. В. Лыковым.

Согласно классификации А.В. Лыкова [81] в исследовании теплофи-зических свойств влажных капиллярно-пористых тел и дисперсионных сред, к которым относятся пищевые продукты, выделяются два основных направления.

Первое (традиционное) направление - экспериментальное определение тешюфизпческих характеристик известными методами, базирующимися на решении краевых задач теплопроводности. К ним относятся классические методы: стационарного плоского одномерного потока для измерения теплопроводности; температурных волн в стержне для измерения коэффициента температуропроводности; смешения и периодического подвода теплоты для измерений энтальпии и теплоемкости; регулярного режима. Наряду с этим п экспериментальных исследованиях широко применяются новые методы, базирующиеся на закономерностях различных нестационарных тепловых режимов.

Второе направление - аналитическое определение теплофизических характеристик на основе теоретических представлении о механизме переноса теплоты в модельных структурах, характерных для реальных твердых тел п дисперсных систем, или с учетом концентрации и степени ассоциации жидких систем.

Одним из первых исследовании по теоретическому определению теплоемкости пищевых продуктов была работа В.Э. Водогипского [14] , который предложил определять ТФХ сложных по составу продуктов, учитывая значения теплоемкости входящих в них органических соединении, минеральных веществ п воды. При этом on исходил из закона Дюлонга и Пти, согласно которому атомная теплоємкості) химических элементов, за некоторым исключением, приближенно может быть принята равной 3R, и из закона Копна - Неймана, по которому молярная теплоемкость химического соединения равна сумме атомных теплоємкостей элементов, составляющих соединение (закон аддитивности).

Уравнения аддитивности были позднее применены СМ. Скуратовым (для крахмала) и В.З. Жаданом (для овощей).

А.С. Гинзбург для расчета теплофизическіїх характеристик теста - хлеба применил упрощенную модель О. Кришера [19,21].

Для расчета теплофизпческих характеристик жидких систем применяются результаты исследований А.С.Предводителева [100], Н.Б. Варгафтика [10], а также Л.П. Филиппова [129-131].

На основе анализа, проведенного М.А. Громовым [29,30], теплопроводность жидких пищевых продуктов и материалов в зависимости от температуры рекомендуется рассчитывать по теоретическому уравнению Предводителева -Варгафтика Х= f(t), предназначенному для расчета химически чистых ассоциированных и нсассоциированиых однородных жидкостей.

В последнее время широко развиваются теоретические исследования, базирующиеся на принципе обобщенной проводимости. В основе этого принципа лежит аналогия между дифференциальными уравнениями стационарного потока теплоты, электрического тока, электрической и магнитной индукции, а также потока массы, вследствие чего для расчета теплопроводности применяют основные соотношения электростатики и электродинамики и на их основе получают формулы для расчета эффективных коэффициентов обобщенной проводимости. Такие исследования проводятся Г.Н. Дульне-вым. Им, в частности, предложен новый метод расчета проводимости гетерогенных тел при резком различии свойств составляющих их компонентов.

Влияние агрегатного состояния и структуры пищевых продуктов на их теплофизпческие характеристики

Определение теплофизических характеристик пищевых продуктов очень сложно, так как в реальных процессах невозможно теплообмен отделить от массообмена и часто оттермовлагопроводности,

Теплофизические свойства определенного пищевого продукта зависят от его агрегатного состояния. В процессах сублимации, испарения, нагревания, кристаллизации пищевые продукты проявляют свойства жидких, твердых и газообразных тел, и переход из одного агрегатного состояния в другое может сопровождаться изменением теплофизических характеристик.

Для объяснения процесса переноса теплоты в пищевых продуктах применим современные представления о строении жидких її твердых тел. Переход пищевых продуктов из одних агрегатных состоянии в другие, например из твердого состояния в жидкое, в физике объясняется наличием в твердых телах дальнего порядка расположения структурных элементов (молекул, атомов, ионов), а в жидкостях — ближнего порядка. В твердом теле вокруг одного из узлов или ячеек, остаются одни и те же соседние ячейки. При переходе к ближнему порядку (при нагревании материала) увеличивается амплитуда колебания узлов и возможна смена соседних ячеек — начинается процесс плавлення. При дальнейшем повышении температуры возможен переход в газообразное состояние. При переходе из жидкого состояния в твердое (кристаллизация сахарозы, затвердевание карамеліііюп массы, замораживание продуктов и т. п.) вследствие возрастания сил взаимодействия между частицами ограничивается свобода их движения.

До настоящего времени не установлена зависимость теплофизических свойств твердых и жидких пищевых материалов от их строения и характера связи микрочастиц. Определение такой зависимости является трудной, по очень важной задачей.

Большая часть материалов пищевой промышленности — жидкие (электролиты) и твердые (влажные материалы) — содержат микрочастицы и квази-чаетпцы: электроны, ионы, фотоны и фонопы различных частот и энергии. Фо-попы относят к квазичастицам. Фонон подчиняется статистике Бозе — Эйнштейна; бозечастица называется бозоном. Если в проводниках носителями теплоты могут быть электроны и фононы, то в диэлектриках (пищевых материалах) при нормальных температурах носителями теплоты являются в основном фононы — кванты звука.

Согласно молекулярно-кннетической теории теплопроводность обусловлена переносом энергии микрочастицами под влиянием температурного градиента, а для влажного материала процесс усложняется термовлагопроводно-стью, так как дополнительный перенос теплоты осуществляется влагой.

В диэлектриках (подобно электронному газу в металлах) существует фо-нонный газ, обладающий особыми свойствами. Число квазичастиц в фононном газе различно в зависимости от условий, в которых находится тело. При температуре, близкой к абсолютному нулю, фононов почти нет. С повышением температуры их число Пфм увеличивается сначала пропорционально третьей степени абсолютной температуры, а потом пропорционально абсолютной температуре. Фонон не может иметь бесконечно большой энергии. Максимальную энергию фонона принято измерять в градусах. Величина максимальной энергии фононов, измеренная в градусах, называется температурой Дсбая, или характеристической температурой.

Для объяснения теплопроводности твердых пищевых материалов можно пользоваться теорией Дебая, представляя возбужденное состояние решетки как идеальный газ фононов и определяя теплопроводность уравнением X=(l/3)vlcy (1.10) где с„ - удельная теплоемкость фононного газа при постоянном объеме., Дж/(кг-К); / - средний свободный пробег фононов при соответствующей частоте, т.е. среднее расстояние между двумя последовательными соударениями фонона, м; v - скорость звука в данном теле, м/с.

При расчетах теплопроводности капиллярно-пористых тел органического происхождения в области отрицательных температур необходимо учитывать содержание в них незамерзающей воды, так как она для овощей и фрз ктов может составлять большую величину. При исследовании структур пищевых материалов растительного происхождения следует учитывать процентное содержание в них льда п незамерзающей воды при низких температурах (при охлаждении, сублимации).

Одной из основных тепловых характеристик пищевых материалов является теплоемкость. Классическая молекулярно-кинетическая теория определяет теплоемкость тела С как первую производную внутренней энергии тела по абсолютной температуре: OdU dT (1.11) где dU — изменение внутренней энергии тела, Дж; йґ7-нзменснис температуры, К.

Под внутренней энергией U понимают совокупность кинетической энергии поступательного, вращательного и колебательного движения микрочастиц, потенциальной энергии, обусловленной силами взаимодействия микрочастиц, и энергии излучения (всех диапазонов частот). При этом учитывается взаимное влияние микрочастиц и квазичастиц друг на друга.

В твердом пищевом материале теплоемкость обусловлена энергией фононов структурной решетки. Следовательно, теплоемкость зависит от структурной решетки данного материала, и если при изменении температуры пищевого материала происходят структурные изменения (плавление, испарение), то нарушается монотонный характер температурной зависимости теплоемкости. Различие между эффективной и истинной теплоемкостью позволяет обнаружить фазовые переходы и определить тепловой эффект, если фазовый переход сопровождается изменением внутренней энергии.

Метод двух температурно-времепиых интервалов

Оценкой тешюфизичееких свойств материалов служат следующие тепло-физические характеристики: коэффициент теплопроводности X, коэффициент температуропроводности а , объемная теплоемкость С - к а и тепловая актив ность или теплоусвояемость Ь - -j== .

Известно большое число методов экспериментального и теоретического определения теплофизическнх характеристик материалов.

Наряду с методами, исследующими тепловые свойства материалов при высоких и низких температурах, а также при различных давлениях, имеется большая потребность в методах, предназначенных для тешюфизичееких исследований материалов в условиях заводских лабораторий при обычных температурах 15 — 40 С. При этом желательно, чтобы экспериментальные установки и техника измерений были бы достаточно простыми. Обработка опытных данных не должна быть іромоздкой. Исследование различных материалов (твердых образцов, жидкостей, порошков и т. д.) удобно проводить при единой технике измерений и на одной и той же установке. Методы должны быть скоростными. Скоростные методы можно применять для исследования влажных образцов без учета миграции влаги.

Методы должны быть комплексными, чтобы в одном опыте и на одном образце можно было получать значения всех тепловых характеристик. Методы должны иметь критерии, позволяющий судить о степени достоверности полученных результатов. Кроме того, желательно, чтобы методы позволяли создавать приборы с автоматизацией измерений. Чтобы учесть все выше перечисленные требования, для определения теплофизическнх характеристик в своей работе мы использовали один из методов двух температурпо-временных интервалов. Методы двух температурпо-временных интервалов получили широкое распространение. Один из вариантов методов утвержден Комитетом стан дартов, мер н и імсрігі сльньїх приборов при СМ СССР (ГОСТ 10308—63).

Для обработки экспериментальных данных нами была использована методика, основанная па методах двух температурпо-временных интервалов [15].

Рассмотрим систему тел, состоящую пз полуограпичешюго цилиндра и трех пластин (рисунок. 2.2). Боковая поверхность системы имеет тепловую изоляцию.

Начальная температура системы принята за начало отсчета. В начальный момент времени свободная поверхность системы мгновенно нагревается до температуры ///, которая поддерживается постоянной на протяжении всего процесса. Требуется найти при этих условиях зависимость от времени г температуры / в некоторой точке О, находящейся в среде 4 на расстоянии х от начала координат. Дифференциальные уравнения теплопроводности для этих четырех сред имеют вид:

В уравнении (2.23) приведен орпгншш только первых двух слагаемых изображения (2.22), т. е. в (2.22) взяты только слагаемые, соответствующие / = О и / Ї. Вычисление относительной температуры но (2.23) можно производить с любой заданной точностью. Для этого надо в изображении (2.22) взять соответствующее число слагаемых и перейти затем к оригиналу.

Рассмотрим случаи уравнения (2.23), когда материал сред 2, 3 и 4 одинаков, то уравнение (2.23) превратится в уравнение, дающее изменение относительной температуры со временем г в случае системы, состоящей из двух тел: исследуемой среды 1 и полуограниченного цилиндра 2, В этом случае а2 - а$ -си \є,=є\ рг =0; fls =0; рь =о; /7, = а; Hy h Jw )\ Н2 Нц Я.,- hu ( a t)\ tl - _i IJL и уравнение (2.23) примет вид и \Ч в ={l+a)[rfclv(,, + \)]-a .rfc\}{» + 3)]+a2 erfc\ {ti + 5)]- } (2.24)

Это уравнение соответствует первому буферному методу, который был в дальнейшем взят нами за основу при определении теплофизнческих характеристик: температуропроводности, теплопроводности.

Уравнение (2.24) было нами модернизировано в систему двух уравнении (2.25), которая в свою очередь позволила намного упростить определение теплофизнческих характеристик по данному методу.

Определение температуропроводности и теплопроводности производилось следующим образом.

Исследуемый образец помещается между тсплоприемннком с известными характеристиками и нагревателем, поверхность которого термостатирустся. Зависимость разности температур в теплоприемпике и нагревателе от времени фиксируется измерительным комплексом. Определяется два временных интервала (г,,г?) и соответствующие для них значения разницы температур между нагревателем и тсплоприемннком (tt,h)- Используя полученные данные и решая систему уравнений (2.25), определяются значения температуропроводности и теплопроводности. (-О (2.25) где 7/?-коэффициент температуропроводности теплоприёмника; b- постоянная тсплоприёмнпка; а- коэффициент температуропроводности исследуемой среды; )- коэффициент теплопроводности исследуемой среды; //- толщина слоя исследуемой среды; htr толщина буферного слоя теплоприёмника; ti, / -разница между температурой теплоприёмника и нагревателя в момент времени г; /„-температура нагревателя.

Определение тешюфнзпчеекпх характеристик по формуле (2.24) положенной в основу метода и дающие закон изменения относительной температуры 0 со временем т, будут точно соответствовать реальному процессу нагревания, при условии строгого выполнения всех требовании теории. Поэтому лабораторная установка или приборы, предназначенные для определения тсплофи-зических характеристик методом двух температурно-времепных интервалов, могут быть выполнены в любом варианте, обеспечивающем при эксперименте условия, заданные теорией. Рассмотрим требования, налагаемые теорией метода на эксперимент.

Разработка лабораторного стенда для определения теплофизпческих характеристик

Однако, учитывая условия проведеним эксперимента - форму и размеры лабораторного стенда, мы выбрали образец сыра в виде цилиндра. Эмпирическим путем для используемых в наших опытах условий были подобраны оптимальные размеры образца сыра - диаметр 52,7 мм, высота 12 мм, дававшие возможность оптимально задействовать рабочую полость лабораторного стенда.

Исследуемый образец сыра помещался в рабочую полость 10 находящуюся между буферным слоем 9, выполненным из одинакового с тегаюпрнём-ником материала, и рабочей пластиной нагревателя 3. При помощи BHHTOROH пары 5, теплоприёмник с исследуемым образцом поднимается вертикально вверх до соприкосновения с рабочей пластиной нагревателя 3. После чего подавалось напряжение на нагреватель 3 и измерялись разности температур в нагревателе и тенлоприёмнике, а также температура у основания тенлоприемни-ка. Измерения производились до тех пор, пока температура основания тепло-приемника не начнет повышаться, и фиксировались измерительным стендом ] 1. Для повышения точности измерений проводили серии таких опытов.

Для того чтобы получить наиболее достоверные результаты экспериментальных данных возникает необходимость учёта геометрических и тепло-физических характеристик основных деталей лабораторного стенда. То есть постоянная теплонриёмника (теплоусвояемость), его температуропроводность, и высота, собственная теплоемкость термопар, характеристики измерительного стенда, параметры нагревателя, а также нужно задаться наиболее удобными, с учётом имеющейся в распоряжении измерительной базой, геометрическими размерами неследуемой среды, т. е сыра [5,6,54,55].

Одним из составляющих узлов данного лабораторного стенда является составной теплоприёмник, который представляет собой цилиндр, изготовленный из оргстекла покрытып изоляцией и приклеенной с одной стороны на эпоксидный клей ЭДП из такого же материала пластины. Данная пластина играет роль буферного слоя. Из вышеупомянутого ясно, что собственные свойства (теплоусвоясмость или тепловая активность), его температуропроводность будут отличны от материала теплопрнёмника., т. е оргстекла. Учитывая это, ними было проведено определение собственных параметров составного тепло-приёмника (тсплоусвоясмость и температуропроводность). Схема составного теплопрнёмника представлена на рисунке 3. Рисунок 3.2. Схема составного теплопрнёмника

1. буферный слой, 2. теплоприёмник, 3 и 4 хромель-копелевые термоэлектрические преобразователи (термопары).

Составной теплопрнёмник состоит из цилиндрического основания 2, установленных в него термопар 3 и 4 (термопара №4 установлена в буферном слое, а термопара № 3 установлена у основания теплопрнёмника), цилиндрической пластины 1, играющей роль буферного слоя.

Определение постоянной теплопрнёмника и его температуропроводности осуществляли следующим образом. Для этого между нагревателем и теплопри-емнпком помещали образец с известными значениями теплофизическнх /характеристик и производили измерения температур нагревателя и т\ теплоприемиике па расстоянии //о от основания [55]. В качестве эталонной среды (образца) нами была использована дистиллированная вода, так как её тсплофизическис свойства наиболее изучены. Чтобы избежать погрешности п измерениях связанные с конвекцией жидкости обеспечить одномерность теплового потока, а также обеспечить выполнение требований теории налагаемых па данный метод, о которых сказано пышс, измерения производились следующим образом. Рабочую полость 10 (рисунок 3.1) заполняли водой. Нагреватель располагали кок показано на рисунке 3.1

Постоянные тсплонрнемника (коэффициент температуропроводности теп-лопрмёмиика Оц и теплоуспеяемость теплоприёмпнка h) определяли решением системы уравнений (2.5)

Похожие диссертации на Разработка экспресс-метода для определения состава сыра по его теплофизическим характеристикам