Диффузионная модель перемешивания сливочно-растительных спредов

Автор: Остриков А.Н., Слюсарев М.И., Горбатова А.В., Шендрик Т.А.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Процессы и аппараты пищевых производств

Статья в выпуске: 3 (65), 2015 года.

Бесплатный доступ

Разработана математическая модель процесса перемешивания сливочно-растительных спредов. При моделировании использованы диффузионные представления о характере протекания процесса, что позволяет отвлечься от геометрии аппарата. После включения мешалки начинается процесс перемешивания, продолжительность которого можно определить по поведению частиц трассера, вводимых в перемешиваемую среду в заданном количестве через свободную поверхность жидкости в течение короткого промежутка времени. Если частицы трассера имеют одинаковую плотность с окружающими их объемами жидкой фазы, то в этом случае траектории движения частиц и жидкости совпадают. Степень однородности перемешиваемой композиции можно рассчитать через коэффициент вариации, который идентифицируется через локальные концентрации частиц трассера в объеме перемешиваемой среды, для расчета которых решена задача одномерного переноса частиц в плоском слое перемешиваемой жидкости. Полученные расчетные соотношения позволяют рассчитать концентрацию частиц в любой точке перемешиваемого объема в произвольные моменты времени. На основании проведенного эксперимента идентифицированы коэффициенты эффективного перемешивания и предложены соотношения для их оценки в зависимости от числа Рейнольдса мешалки в исследованном интервале изменения параметров процесса. С использованием временной зависимости для коэффициента вариации, характеризующего однородность перемешиваемой системы, возможно определение продолжительности перемешивания до получения продукта заданной однородности и определение однородности продукта при заданной длительности процесса перемешивания. Для спреда № 1, перемешиваемого мешалкой, вращающейся с частотой об/мин, при безразмерной длительности процесса по полученным расчетным соотношениям найдено значение коэффициента вариации %, свидетельствующее о достаточно хорошей однородности, получаемой спредовой композиции. Используя предложенный алгоритм расчета, можно оценить однородность продукта в любой момент времени.

Еще

Эмульгирование, спред, коэффициент вариации, концентрация

Короткий адрес: https://readera.org/14040491

IDR: 14040491

Список литературы Диффузионная модель перемешивания сливочно-растительных спредов

  • Богер А.А., Ряжских В.И., Слюсарев М.И. Математическое моделирование кинетики осаждения частиц при импульсном вводе через свободную поверхность плоского слоя перемешиваемой среды//ИФЖ. 2012. Т. 85. № 1. С. 27-33.
  • Вышемирский Ф.А., Дунаев А.В. Спреды: состав, технологии, перспективы//СПб: Профессия, 2014. 412 с.
  • Горбатова А.В. Исследование качественных показателей сливочно-растительного спреда функциональной направленности//Аграрный вестник Урала. 2013. № 1. С. 37-39.
  • Остриков А.Н., Смирных А.А., Горбатова А.В. Комплексное исследование реологических свойств спреда функциональной направленности//Вестник Алтайского Государственного аграрного университета. 2013. № 1. С. 37-39.
  • Maureen L. R., Jozef L. K. Effect of mixer geometry and operating conditions on mixing efficiency of a non-Newtonian fluid in a twin screw mixer//Journal of Food Engineering. 2013. V. 118. P. 256-265.
Статья научная