Введение
Глава 1. Обоснование эффективности роторных аппаратов с модуляцией потока для интенсификации процессов пищевых производств 18
1.1. Анализ методов импульсных энергетических воздействий на гетерогенные системы для интенсификации технологических процессов 18
1.1.1. Воздействие на процессы в гетерогенных системах 18
1.2. Интенсификация технологических процессов в роторных аппаратах с модуляцией потока при импульсном воздействии на гетерогенные системы 24
1.3. Анализ методов интенсификации технологических процессов при импульсных энергетических воздействиях на гетерогенные системы .29
1.3.1. Системный анализ энергетических воздействий 29
1.3.2. Анализ методов интенсификации 36
1.4. Системный анализ факторов воздействия на гетерогенные системы в роторных аппаратах с модуляцией потока 39
1.5. Способы интенсификации извлечения целевого продукта из растительного сырья 41
1.6. Выводы 56
Глава 2. Нестационарные течения в аппаратах для пищевого производства .
2.1. Аппараты с нестационарными потоками обрабатываемой текучей среды 59
2.2. Классификация аппаратов 73
2.3. Основные процессы пищевого производства и аппараты с нестационарными переходными течениями типа РАМП 74
2.4. Нестационарное ламинарное течение жидкости в модуляторе роторного аппарата 75
2.4.1. Течение вязкой несжимаемой жидкости в модуляторе с прямоугольным сечением патрубков ротора и статора 76
2.4.2.Профиль скорости жидкости в трубе прямоугольного сечения в начальный момент изменения градиента давления в модулятор 88
2.4.3.Течение вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрической трубе 92
2.4.4. Начальный профиль скорости жидкости в цилиндрической трубе 99
2.5. Выводы 104
Глава 3. Переходные релаксационные гидромеханические процессы в модуляторе роторного аппарата 105
3.1. Уравнение течения жидкости через гидравлический участок с переменной площадью проходного сечения 106
3.2. Критерии подобия, характеризующие течение жидкости через модулятор 129
3.2.1. Медленное перекрывание, или квазистационарное течение..139
3.2.2. Ламинарный режим нестационарного течения жидкости через модулятор 140
3.2.3. Турбулентный режим нестационарного течения жидкости через модулятор 141
3.3. Коэффициенты гидравлического сопротивления при стационарном и нестационарном течении 142
3.4. Анализ коэффициентов гидравлического сопротивления модифицированного модулятора 146
3.5. Кавитационные режимы работы роторных аппаратов 158
3.6. Выводы 164
Глава 4. Теоретические и экспериментальные исследования извлечения белка из шрота сои 166
4.1. Физическая ячеечная модель экстрагирования вещества из твердой диспергируемой частицы 166
4.2. Создание стенда для проведения экспериментов 169
4.3. Экспериментальные исследования шрота сои как объекта экстрагирования 173
4.3.1. Шрот сои и его основные показатели 174
4.3.2. Влияние обработки соевого шрота в РАМП на структуру системы «соевый шрот - экстрагент» 180
4.3.3. Влияние дисперсности шрота сои на кинетику капиллярной пропитки 185
4.3.4. Влияние температуры на коэффициент диффузии растворимого белка в процессе набухания шрота сои 189
4.3.5. Влияние соотношения твердой и жидкой фаз на степень извлечения белка из шрота сои 196
4.4. Анализ кинетики экстрагирования белка из шрота сои в РАМП .199
4.5. Выводы 205
Глава 5. Разработка метода расчета роторного аппарата-экстрактора на заданные производительность и значение критерия кавитации 208
5.1. Анализ, выбор и обоснование критериев и параметров для расчета роторных аппаратов с модуляцией потока 211
5.2. Разработка методов расчета роторных аппаратов с модуляцией потока на основе инженерной оптимизации 215
5.3. Основные направления проектирования и классификация роторных аппаратов с модуляцией потока 219
5.4. Расчет роторного аппарата на основе теоретических и экспериментальных исследований гидромеханических и экстракционных процессов в аппарате 220
5.5. Техническая характеристика аппарата-экстрактора 239
5.6. Форма полости ротора 241
5.7. Возможные варианты включения аппарата-экстрактора типа РАМП в технологическую схему экстрагирования белка 244
5.8. Диссипация энергии в аппарате и нагревание суспензии шрота .249
5.9. Обсуждение результата расчета РАМП 251
5.10. Выводы 252
Глава 6. Применение роторных аппаратов для интенсификации технологических процессов при получении карамельной массы 253
6.1. Постановка задачи 253
6.2. Течение смеси сахара и патоки в зазоре между ротором и статором РАМП. Расчет мощности привода ротора 254
6.3. Исследование процесса нагревания жидкости в зазоре между ротором и статором 258
6.4. Экспериментальная установка для растворения сахара в патоке. 261
6.5. Экспериментальное исследование процесса нагревания гетерогенной смеси сахара и патоки 265
6.6 Кинетика образования редуцирующих веществ при получении карамельной массы в роторных аппаратах 272
6.7 Выводы 277
Основные результаты и выводы 279
Список использованной литературы 283
Приложение
