МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОВОЇ ОБРОБКИ НАСІННЯ ОЛІЙНИХ КУЛЬТУР ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИМ ТЕПЛОНОСІЄМ

В. В. Дідур; Д. П. Журавель; І. А. Колесніченко; I. Petrychenko

doi:10.32782/2220-8674-2025-15-2-5

В. В. Дідур Уманський національний університет https://orcid.org/0000-0001-7584-5073
Д. П. Журавель Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного https://orcid.org/0000-0002-6100-895X
І. А. Колесніченко Полтавський державний аграрний університет https://orcid.org/0009-0007-9302-208X
I. Petrychenko Уманський національний університет https://orcid.org/0000-0003-1037-077X

DOI: https://doi.org/10.32782/2220-8674-2025-15-2-5

Ключові слова: двохфазна фільтрація, термодинамічні співвідношення, ізотерми сорбції, теплота сорбції, метод Галеркіна, параметрична ідентифікація, верифікація моделі, прогноз якості, сушіння агросировини, енергоефективність

Анотація

Складність прямого вимірювання просторових полів температури та вологовмісту в капілярно-пористих матеріалах зумовлює потребу у фізично обґрунтованих моделях, здатних порівнювати альтернативні режими термообробки та вибирати енергоощадні варіанти з гарантованою якістю продукту. Запропоновано феноменологічну модель нестаціонарного тепломасоперенесення з урахуванням капілярних і поверхневих сил, інтенсивності міжфазного масообміну та термокапілярних течій; модель спирається на рівняння двофазної фільтрації, ізотерми сорбції та термодинамічні співвідношення Кельвіна і Клапейрона – Клаузіуса. Розроблено чисельну реалізацію на основі методу зважених нев’язок (Галеркіна) та показано узгодження з експериментом у межах довірчого інтервалу. Практична цінність – підвищення точності прогнозу волого- та теплообміну й оптимізація режимів сушіння агросировини.

Посилання

1. Гінзбург А. С. Основи тепломасообміну в харчових технологіях. Київ : НУХТ, 2015. 428 с.
2. Rudobashta S. P., Zaichenko V. M. Heat and Mass Transfer in Capillary-Porous Bodies. Springer, 2016. 412 p.
3. Didur V. V. Modeling of heat treatment of oilcrop seeds with high-temperature heat carrier. Bulletin of Uman National University of Horticulture. 2024. No. 2. P. 45–53.
4. Podgornyi V. Simulation of thermal and moisture fields in grain drying processes. Ukrainian Journal of Food Science. 2014. Vol. 2 (1). P. 45–52.
5. Ginzburg A. S. Thermodynamics and Heat Transfer in Food Engineering. CRC Press, 1985. 550 p.
6. Остриков О. В. Теплофізичні процеси сушіння зерна та насіння олійних культур. Харків : ХНТУСГ, 2007. 322 с.
7. Didur V. V. Parametric identification of heat and mass transfer models for rapeseed drying. Engineering and Technology Journal. 2023. Vol. 11 (3). P. 78–86.
8. Posnov A. I. Criteria equations in the theory of heat and mass transfer. Thermal Engineering. 1974. Vol. 21 (4). P. 67–74.
9. Дідур В. В., Журавель Д. П., Шокарев О. М. та ін. Аналіз технологій отримання олії з олійних культур. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету: електронне наукове фахове видання / ТДАТУ ; гол. ред. д-р техн. наук, проф. В. М. Кюрчев. Мелітополь : ТДАТУ, 2022. Вип. 12, том 3. 10 с. DOI: 10.31388/2220-8674-2022-3-18
10. Журавель Д. П., Дідур В. В. Механіко-технологічні основи глибокої переробки насіння рицини на енергетичну біосировину : монографія. Запоріжжя : ТДАТУ, 2025. 275 с., іл.
11. Zhao L., Kim S. Design and performance of conical centrifuges in food industry. Separation Science and Technology. 2023. Vol. 58 (7). P. 1153–1168.
12. Gupta R. Advances in filtration media for edible oil purification. Journal of Food Process Engineering. 2022. Vol. 45 (5), e13921.
13. Dmitry Milko, Kyrylo Samoichuk, Yulia Postol. Revealing new patterns in resourcesaving processing of chromium-containing ore raw materials by solidphase reduction. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 1/12 (103). P. 24–29.
14. Dmytro Milko. Results of the nutritional preservation research of the alfalfa laying on storage with two-phase compaction. INMATEH — Agricultural Engineering. National Institute Of Research-Development For Machines And Installations Designed To Agriculture And Food Industry — INMA Bucharest, 2020. Vol. 60, no. 1. Р. 269–274.
15. Struchaiev N. Ways to improve the efficiency of pipelines heat insulation. Problems of the Regional Energetics. 2020. Vol. 2 (46). P. 43–52.
16. Korobka S., Syrotyuk S. Solar dryer with integrated energy Unit. Problems of the Regional Energetics. 2021. Vol. 2 (50). P. 60–75.
17. Nadikto V., Verechaga O. Improving the efficiency of pressing the male of castor seeds in the screw press. Norwegian Journal of development of the International Science. 2021. Vol. 1 (59). P. 48–53.