Address energy delivery technologies based on the hybrid electrodynamic processes

Abstract

An effective tool has been identified for transferring technologies for processing food raw materials onto the rails of the nano-eco-industry — these are hybrid processes in electrodynamic devices. The aim of the work is a comprehensive study of hybrid processes in microwave electrodynamic systems. To achieve the goal, an experimental stand was created, which made it possible to visually confirm the effects of mechanical diffusion and establish the influence of key parameters on the kinetics and energy of hybrid processes. The working section — a model of a capillary-porous structure — was a bundle of calibrated glass tubes. When processing experimental data, the dependences of the influence of field power, channel diameter, temperature, and beam orientation on the kinetics and energy of the hybrid process were obtained. The most significant result of the work is the use of certain modes of organizing hybrid processes to control the extraction process in electrodynamic devices of three types: volumetric, film and circulation. Tests of these structures confirmed the formulated hypotheses of the formation of a hybrid process. The importance of the work lies in the fact that it is shown that the effect of mechanical diffusion is most powerfully manifested in electrodynamic extractors of the circulation type and energy consumption in electrodynamic extractors of the volumetric type is 1.4 times lower, film extractors are 1.5 times lower, and circulation type ones are 1.9 times lower, than in devices of traditional design.

A fost identificat un instrument eficient pentru transferul tehnologiilor de procesare a materiilor prime alimentare pe șinele eco-nano-industriei acestea sunt procese hibride оn dispozitive electrodinamice. Scopul lucrării este un studiu cuprinzător al proceselor hibride оn sisteme electrodinamice cu microunde. Pentru a atinge scopul, a fost creat un stand experimental, care a făcut posibilă confirmarea vizuală a efectelor difuziei mecanice și stabilirea influenței parametrilor cheie asupra cineticii și energiei proceselor hibride. Secțiunea de lucru – un model al unei structuri poroase capilare - era un mănunchi de tuburi de sticlă calibrate. La prelucrarea datelor experimentale, s-au obținut dependențele influenței puterii câmpului, diametrului canalului, temperaturii și orientării fasciculului asupra cineticii și energiei procesului hibrid. Cel mai importantv rezultat al lucrării este utilizarea anumitor moduri de organizare a proceselor hibride pentru controlul procesului de extracție în dispositive electrodinamice de trei tipuri: volumetrice, film și circulație. Testele acestor structuri au confirmat ipotezele formulate de formare a unui proces hibrid. Importanța lucrării constă în faptul că se arată că efectul difuziei mecanice se manifestă cel mai puternic la extractoarele electrodinamice de tip circulație iar consumul de energie la extractoarele electrodinamice de tip volumetric este de 1,4 ori mai mic, extractoarele cu peliculă sunt de 1,5 ori mai mici, iar cele de tip circulație sunt de 1,9 ori mai mici decât la dispozitivele cu design tradițional.

Определен эффективный инструмент перевода технологий переработки пищевого сырья на рельсы нано-экоиндустрии — это гибридные процессы в аппаратах электродинамического вида. Проведен анализ литературных источников, который показал, что электродинамическими системами, микроволновыми технологиями в мире активно занимаются. Однако сведения о теоретических основах таких технологий, о практической апробации аппаратов в условиях производства в доступной литературе не обнаружены. В работе поставлена цель комплексного исследования гибридных процессов в микроволновых электродинамических системах. Для достижения поставленной цели создан экспериментальный стенд, который позволил визуально подтвердить эффекты механодиффузии, установить влияние ключевых параметров на кинетику и энергетику гибридных процессов. Рабочим участком — моделью капиллярно—пористой структуры — был пучок откалиброванных стеклянных трубок. При обработке экспериментальных данных получены зависимости влияния мощности поля, диаметра канала, температуры, ориентации пучка на кинетику и энергетику гибридного процесса. С помощью видеозаписи были зафиксированы картины формирования гибридного процесса, этапы роста и спада интенсивности выбросов смеси раствора и пара, режимы их перемещения. Эти результаты представляют научную новизну работы. Наиболее существенным результатом работы является использование определенных режимов организации гибридных процессов для управления процессом экстрагирования в электродинамических аппаратах трех типов: объемного, пленочного и циркуляционного. Испытания этих конструкций подтвердили сформулированные гипотезы формирования гибридного процесса. Значимость работы заключается в том, что показано, что эффект механодиффузии наиболее мощно проявляется в электродинамических экстракторах циркуляционного типа и затраты энергии в электродинамических экстракторах объемного типа в 1,4 раза, пленочного в 1,5 раза, а циркуляционного в 1,9 раза ниже, чем в аппаратах традиционной конструкции.