Научная статья на тему 'Обобщение литературных экспериментальных данных по коэффициенту температуропроводности овощей'

Обобщение литературных экспериментальных данных по коэффициенту температуропроводности овощей Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
171
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Ильина Светлана Альбертовна

Обобщены литературные экспериментальные данные по коэффициенту температуропроводности овощей при различной влажности и температуре. Рекомендуются расчетные зависимости. Библиогр. 3. Ил. 4.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Ильина Светлана Альбертовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The known experimental data on thermal diffusivity coefficient of vegetables are generalized at various humidity and temperature. The rated dependences are recommended

Текст научной работы на тему «Обобщение литературных экспериментальных данных по коэффициенту температуропроводности овощей»

УДК 664.004

С. А. Ильина

Астраханский государственный технический университет

ОБОБЩЕНИЕ ЛИТЕРАТУРНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ ОВОЩЕЙ

Литературные экспериментальные данные по коэффициенту температуропроводности а овощей достаточно разрознены и требуют обобщения [1-3]. Среди причин большого разброса экспериментальных величин а при одинаковой влажности, по мнению автора, - недостаточно большое количество опытов по отдельным овощам. Всего количество данных (результатов частных работ различных авторов по отдельным овощам) составляет [1]: картофель - 28 шт., свекла - 23, морковь - 12, лук репчатый - 7, кабачки - 5, томаты - 4, баклажаны - 3, брюква - 2, огурцы - 2, арбуз - 1, дыня - 1, чеснок - 1, перец сладкий - 1, редис - 1.

Отдельные авторы предлагают зависимости а = / (м) по результатам своих опытов (м1 - влажность, в долях) при температуре около 20 °С:

- свекла:

108 = 0,9 + 14,0 • V, м2/с,

- морковь, картофель, свекла: а ■ 108 = 8,9 + 7,2 • м,

- свекла:

- свекла Тгітопо:

- свекла столовая:

а • 108 = 3,4 + 12,6 • V,

а • 108 = 3,9 + 11,9 • V,

а • 108 = 6,3 + 8,9 • V.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Величина коэффициента а, вычисляемая по формулам (1)-(5), различна, однако характер зависимости (прямая линия) при м > 0,40 можно считать практически установленным.

Автором из общего количества данных по а выделены овощи с достаточно представительным количеством опытов различных авторов: картофель - 19, свёкла - 13, морковь - 9 при температуре около 20 °С и в диапазоне влажности 0,40... 0,95.

Для каждого из этих овощей имеющиеся литературные экспериментальные точки обработаны методом наименьших квадратов и получены следующие зависимости (рис. 1-3, величина а при м = 0 принята усредненной по литературным данным для соответствующего вида овощей):

- для картофеля:

- для свёклы:

- для моркови:

у

а • 10 = 8,2 + 5,8 • V, а • 108 = 7,57 + 6,1 • V, а • 108 = 7,28 + 6,54 • V.

(6)

(7)

(8)

Рис. 1. Результаты аппроксимации литературных экспериментальных данных (точки) по коэффициенту температуропроводности картофеля методом наименьших квадратов; линия - а ■ 108 = 8,22 + 5,80 ■ м, м2/с; у = а ■ 108, х = м в долях

а

X

Рис. 2. Результаты аппроксимации литературных экспериментальных данных по коэффициенту температуропроводности свеклы методом наименьших квадратов; линия - а -108 = 7,57 + 6,10 ■ м; у = а -108, х = м в долях

Рис. 3. Результаты аппроксимации литературных экспериментальных данных по коэффициенту температуропроводности моркови методом наименьших квадратов; линия - а -108 = 7,28 + 6,54 ■ м; у = а -108, х = м в долях

Формулы (6)-(8) достаточно хорошо совпадают между собой, как показано на рис. 4. Однако линии 1-3 не идут при м = 1,0 в точку а ■ 108 = 14,3 м2/с, соответствующую величине а воды при температуре 20 °С. Это обусловлено тем, что литературные данные (при высокой влажности опытных образцов) получены без учета массообмена на поверхности образцов, что уменьшает экспериментально определяемую величину этого коэффициента. Поэтому принято [2], что линия а = /(м) при м = 1,0 совпадает с точкой а ■ 108 = 14,3. Линия 4 на рис. 4 учитывает это и соответствует обобщенной зависимости

а ■ 108 = 7,3 + 7,0 ■ м.

(9)

Рис. 4. Зависимости а = / (м), полученные при аппроксимации литературных экспериментальных данных методом наименьших квадратов (рис. 1-3 и формулы (6)—(8)): 1 - по формуле (6);

2 - по формуле (7); 3 - по формуле (8); 4 - по обобщенной формуле (9)

х

X

Отклонение линий 1-3 от 4 при м > 0,7 составляет минус 4 %.

С учетом поправки на температуру [3], полученную также обобщением литературных данных, расчетную зависимость для коэффициента температуропроводности можно рекомендовать в диапазоне температур 274-333 К в виде

а ■ 108 = 7,3 + 7,0 ■ м + 0,032 ■ (Т- 293). (10)

Здесь Т - абсолютная температура, К.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гинзбург А. С., Громов М. А. Теплофизические характеристики картофеля, овощей и плодов. - М.: Агропромиздат, 1987. - 272 с.

2. Ильина С. А. Возможности прогнозирования величины коэффициента температуропроводности

овощей // Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности: Материалы 5-й

Всерос. науч. конф. Т. 1. - Ульяновск: УлГТУ, 2006. - С. 231-233.

3. Ильина С. А. О зависимости коэффициента температуропроводности пищевых продуктов от температуры // Вузовская наука - региону: Материалы 4-й Всерос. науч. конф. Т. 1. - Вологда: ВолГТУ,

2006. - С. 48-50.

Статья поступила в редакцию 20.12.2006

GENERALIZATION OF KNOWN EXPERIMENTAL DATA ON THERMAL DIFFUSIVITY COEFFICIENT OF VEGETABLES

S. A. Ilyina

The known experimental data on thermal diffusivity coefficient of vegetables are generalized at various humidity and temperature. The rated dependences are recommended.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.