Многомерная математическая модель процессов тепловлагообмена при хранении зерна под воздействием природных факторов
Боковая панель статьи
Основное содержимое статьи
Аннотация
В статье представлена многомерная математическая модель процессов тепло- и влагопереноса при хранении зерновых продуктов под воздействием природных факторов на основе законов термодинамики для мониторинга и прогнозирования неоднородных пористых тел с учетом влияние вредителей, температура и влажность окружающей среды. При этом модель учитывает активность вредителей и позволяет анализировать их влияние на распределение тепла и влаги. На основе предложенного математического обеспечения процессов тепло- и влагопереноса проведены численные расчеты на вычислительном кластере воспользуюсь которой можно прогнозировать температуру и влажности неоднородных пористых тел в зависимости от физико-механических свойств, температуры и степени влажности окружающей среды, а так же как различные условия хранения влияют на качество и срок годности продукции. Вычислительными расчетами установлены, что вредители изменяют уровень влажности и температуры в складе, что негативно влияет на процесс хранения, а при росте активности вредителей сроки хранения резко сокращается. При процессе хранения неоднородных пористых тел (зерновых продуктов) коэффициенты теплопроводность, влагопроводность, теплоотдачи и влагоотдачи являют существенным фактором и с ростом их значения область влияния тепла и влаги растет со временим.
Информация о статье
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Библиографические ссылки
Afolabi, A. A., Adeyanju, O. A., Afolabi, O. A. Uncertainty and Sensitivity Analysis of Thin-layer Drying Models // American Journal of Mathematics and Statistics. – 2021. – Т. 11, №2. – С. 27-34. – DOI: 10.5923/j.statistics.20211102.01.
Doymaz I. Drying kinetics of white mulberry // Journal of Food Engineering. – 2004. – Т. 61, №3. – С. 341–346. – DOI: 10.1016/S0260-8774(03)00138-9.
Ertekin C., Firat M. Z. A comprehensive review of thin-layer drying models used in agricultural products // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. – 2015. – Т. 57, №4. – С. 701–717. – DOI: 10.1080/10408398.2014.910493.
Oliveira R. C. de, Rossi R. M., Gimenes M. L., Barros S. T. D. de. Adjustment of non-linear models for drying in thin layer by bayesian inference // Acta Scientiarum. Technology. – 2014. – Т. 36, №2. – Pp. 263–269. – DOI: 10.4025/actascitechnol.v36i2.15197.
Coradi P. C., Lemes A. F. C., Steinhaus J. I., Müller A., Alves C. Z. Mathematical Modeling of Dry-ing in a New Concept of Silo-Dryer-Aerator and the Quality of Soybean Seeds (Glycine max (L.) Merrill) // Journal of Agricultural Science and Technology B. – 2018. – Т. 8, №8. – С. 483–498. – DOI: 10.17265/2161-6264/2018.08.002.
Adizova, Zukhro, & Shadmanov, Istam. (2024). Mathematical Modeling of Heat and Moisture Ex-change Processes for Grain Storage. In AIP Conference Proceedings, 020042. https://doi.org/10.1063/5.0241493.
Asli M. et al. Numerical and experimental investigation of heat andmass transfer within bio-based material // Therm. Sci. – 2019. – Vol. 23, № 1. – P. 23–31.
Wang Huilin, Lu Tao Z.Q. Drying characteristics of biological porous media during convective dry-ing // Int J Agric Biol Eng. – 2016. – Vol. 9, № 5. – P. 194－ 207.
Cai W. et al. Effect of Thermophysical Properties on Coupled Heat and Mass Transfer in Porous Material during Forced Convective Drying // Adv. Mech. Eng. – 2014. – Vol. 6. – P. 830–837.
Rahman S.M.A., Islam M.R., Mujumdar A.S. A Study of CoupledHeat and Mass Transfer in Compo-site Food Products during Convective Drying // Dry. Technol. – 2007. – Vol. 25, № 7–8. – P. 1359–1368
Ravshanov, Normakhmad, Shadmanov, Istam, et al. (2021). Mathematical Modeling and Study of Heat and Moisture Transfer Processes in Porous Media. E3S Web of Conferences, edited by D. Ba-zarov, Vol. 264, June, p. 01038. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126401038
Modak A. et al. The role of nonuniformity in convective heat and mass transfer through porous media, Part 1 // Dry. Technol. – 2011. – Vol. 29, № 5. – P. 536–542.
Thi V.D. et al. Finite Element Modeling of Heat and Moisture Transfer in Porous Material // World Acad. Sci. Eng. Technol. Int. J. Mater.Metall. Eng. – 2017. – Vol. 11, № 4. – P. 345–351.
Rosa, D. P., Cantú-Lozano, D., Luna-Solano, G., Polachini, T. C., & Telis-Romero, J. (2015). Math-ematical Modeling of Orange Seed Drying Kinetics. Ciência e Agrotecnologia, 39(3), 291-300. https://doi.org/10.1590/S1413-70542015000300010
Хранение зерна: условия, технологии и особенности выбора тары [Электронный ресурс] // Verum Agro. – Rejim dostupa: https://verum-agro.ru/novosti/hranenie-zerna-usloviya-tehnologii-i-osobennosti-vybora-tary.