автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Исследование гидродинамики и теплообмена при обработке вязких пищевых продуктов в емкостных аппаратах со скребковыми перемешивающими устройствами

РГб од

' 1 г /Р ГГ;

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ХОЛОДА И ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

На правах рукописи

НИКОЛАЕВ Борис Львович

УЖ 637.1.02:621.642/103/

ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ И ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ОБРАБОТКЕ ВЯЗКИХ ПИЩЕЗЫХ ПРОДУКТОВ В И,КОСТНЫХ АППАРАТАХ СО СКРЕБКОВЫМИ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИМИ УСТРОЙСТВА!®

05.18.12 - процессы, машины и агрегаты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт- Петербург 1994

Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых.технологий.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

ТИШИН Вячеслав ^орисович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

ЗАРЕМБО-РАЦЕВИЧ Георгий Всеволодович

- кандидат технических наук ВИТОВТОВ Валерий Александрович

Ведущее предприятие - ПЕТРСШЛК-5 г. Санкт-Петербург

Згдита диссертации состоится " -3--2 ■ 1994 г.

в час. на заседании специализированного Совета Д 063.02.02

при Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий.

Ваш отзыв /в двух экземплярах/, заверенный печатью, просим направлять в адрес института: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " 1994

Ученый секретарь• специализированного Совета, СТЕГАЛИЧЕВ Юрий

кандидат технических наук Георгиевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

Актуальность работы. Проблема обеспечения населения высококачест-(енныш продуктами питания практически невозможна без применения со-¡ершенного оборудования при производства пищевых продуктов. Спрос на ¡ачественпые пищевые продукты обусловлен их биологической и пищевой [енностью.

Значительное число технологических процессов в различных отраслях пищевой промышленности осуществлдется в емкостных аппаратах с пе-юмещивакхцими устройствами. Анализ емкостного оборудования о переме-швагацпми устройствами показал, что при различных видах тепловой обра-¡отки вязких пищевых продуктов, одним из наиболее эффективных перешивающих рабочих органов в этом оборудовании являются скребковые пере-юшивающие устройства. Применение таких устройств пред-твращает засты-,анцо продукта на охлаждающей поверхности аппарата и образование слоя ригара на теплообменн^й поверхности, обеспечивает непрерывное очищение ристенных слоев обрабатываемого продукта, уменьшая тем самым термичес-;ое сопротивление теплообмену, что способствует интенсификации тепловых роцессов в емкостных аппаратах со скребковыми перемешивающими устройст-ами.

В зависимости от вида обрабатываемого продукта к рабочим органам мхостных аппаратов предъявляются особые требования. Гак, например, при роизводстве тагах кисломолочных продуктов, как кегЬлр, простокваша, аци-офильное молоко, йогурт и другие^перемеашващие устройства не должны збалтывать и резать обрабатываемый продукт, а плавно перемешивать его о всему объему аппарата для предотвращения отделения сыворотки и пено-бразования. Отдавая отчет в том, что любое перемешивание будет в боль-ей или меньшей степени разрушать.структуру обрабатываемого продукта, редставляется целесообразным говорить о щадящем воздействии перемеши-ающих устройств на продукт. Емкостные аппараты со скребковыми переме-гвающими устройствами целесообразно использовать как в разнообразных ?хнологических процессах, так и для широкого спектра обрабатываемых эодуктов, особенно таких, которые имеют значительную вязкость.

С целью повышения качества, надежности и долговечности оборудова-чя, а также рациональных .режимов эксплуатации его, необходимо совер-энствовать существующее оборудование и разрабатывать новые конструк-ш емкостных аппаратов со скребковыми перемешивающими устройствами ш различных отраслей пищевой промышленности. Несмотря на постоянное )вершенствование емкостных аппаратов они содержат в себе определен-¡е недостатки, влияхище на качество вырабатываемой продукции. При гаектировании и правильной эксплуатации тагах аппаратов необходимо

иметь данные для определения ряда параметров, в том числе таких значимых, как коэффициент теплоотдачи на стороне продукта, величина расходуемой энергии и градиент скорости. Однако отсутствие общей методики определения коэффициента теплоотдачи и градиента скорости в емкостных аппаратах со скребковыми . перемешивадхцими устройствами, а также расходуемой энергии в них, затрудняет решение данной проблемы.

Знание градиента скорости становится особенно актуальным при прои водстве вязких пищевых продуктов, обладапцих аномалией вязкости, носко, ку сохранение структуры у таких продуктов зависит в значительной степе ни от распределения скорости движения продукта в обрабатываемом объгме Поэтому работа, посвященная определению отмеченных параметров является актуальной.

В птой связи были сформулированы цель и задачи данной научно-исследовательской работы.

Цель работы и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка научно-обоснованно*о обобщенного метода расчета основных параметров емко<5тных аппаратов со скребковыми перемешивающими устройст ваш для обработки вязких продуктов с аномально-вязкими свойствами, а также разработка конструктивных решений этого оборудования.

Для достижения поставленной цели сформулированы т решены следующие задачи:

- определение взаимосвязи между реальным и теоретическим коэффициентами теплоотдачи;

- определение области рационального использования емкостных аппаратов со скребковыми перемешивающими устройствами;

- п.лучение расчетной зависимости для градиента скорости в теоретическом емкостном скребковом аппарате;

- определение зависимостей для расчета реальных коэффициента теплоотдачи и градиента скорости в емкостных аппаратах со скребковыми устройствами;

- получение расчетной зависимости для расходуемой энергии;

- разработка конструктивных решений .емкостных аппаратов.

Методы тсследования.Пш решении поставленных задач были проведены теоретические и экспериментальные исследования, а также математическое моделирование с применением ЭВМ. Эксперименты проводили в лабораторных условиях.

Научная новизна "Работы:

- получена формула, отражающая взаимосвяь между реалт.ным и теоретическим коэффициентами теплоотдачи в емкостных аппаратах со с1фебковы-ш перемешивающими устройствами, при этом существенно усовершенствован

гатематический аппарат полуэмпирической теории турбулентного переноса, юпользуемой при выводе полученной формулы;

- установлена зависимость для расчета градиента скорости в теоре-таческом емкостном скребковом аппарате;

- разработана полуэмпирическая методика определения зависимостей для расчета реальных градиента скорости и коэффициента теплоотдачи I емкостны.. аппаратах со скребковыми перемешивающими устройствами?

- получена в явном виде зависимость между коэффициентом теплоот-(ачи и градиентом скорости;

- доказана нецелесообразность использования исследуемых типов шпаратов для тепловой обработки продуктов с показателем неньютоновско-■о поведения большим, чем 3,2;

- получена расчетная зависимость для определен^ расходуемой шергии;

- создана экспериментальная установка для исследования тепловых гроцессов и расходуемой энергии в емкостных аппаратах со скребковыми [еремешивающими устройствами.

Практическая значимость работы. На основании выполненных исследо-)аний разработана методам расчета основных параметров емкостных аппа->атов со скребковыми перемешивающими устройствам. Разработанная методика определения градиента скорости и коэффициента теплоотдачи может !ыть использована при создании новых типов емкостных аппаратов со :кребкогыга перемешивающими устройствами, а также при модернизации существующего оборудования путем изменения конструкции скребковых уст-юйств, кинематических и геометрических параметров их.

Предложены оригинальные конструктивные решения, исследуемого ви-;а оборудования, на которые автору работы Еыданы патенты. Среди них: пггарат длк охлаждения вязких структурированных пищевых продуктов -агент 5С04960/13, позволяющий максимально сохранить структуру обраба-ываемогс продукта; скребковое перемешивающее устройство - патент 051290/12, обеспечивающее лучшее перемешивание счищенных с охлаждающей оверхности пристенных слоев с основной массой продукта в резервуаре увеличение срока службы скребков перемешивающего устройства в •г 4 раза; аппарат для охлаждения и хранения тадких продуктов - патент 003967/13 - позволяющий интонсифшцгровать процесс охлаждения продук-а в резервуаре.

Достоверность результатов. Представленные в диссертации научние оложения, выводя и рекомендации подтверждены -согласованностью резуль-атов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных с спользозанием современных средств. Конечные результаты критически со-эставленн .с известными литературными данными и результатами, получен-

ними на экспериментальной установке.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены автором и обсуждены на: _

- Ш Всесоюзной научно-технической конференции "Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств", Москва, 1990г.;

- 1У Всесоюзной научно-технической конференции "Разработка комбинированных продуктов шттания /медико-биологические аспекты, технология, аппаратурное оформление, оптимизация/", .Семерово, 1991 г.;

.- Всесоюзной научно-технической конференции "Холод - народному хозяйству", Ленинград, 1991

- Научнп-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, инженеров и аспирантов Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий, Ленинград - Санкт Петербург, 1991 - 1993 гг.?

- Расширенном заседании кафедры."Процессы и аппараты пищевых производств" СПбГАХПТ, 1994 г.

Публикации.Основной материал диссертационной работы опубликован в 14 печатных работах, в том числе в трех описаниях к патентам.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 112 страницах машинописного текста и состоит'из введения, обзора литературы по теплообмену и расходуемой энергии в резервуарах, экспериментальных и теоретических исследований, обсуждения результатов исследований выводов, списка литературы, включающего 125 работ отечественных и за-руоежных авторов. Работа содержит 5 таблиц и рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель и задачи исследования, дана краткая характеристика работы, определены основные направления реализации цели, показана научная новизна а практическая ценность результатов исследований.

. Выполнен обзор теоретических и экспериментальных

исследовагий по расходуемой энергии в емкостных аппаратах с перемешивающими устройствами, главным образом со скребковыми.

Анализ исследований, посвященных определению расхода энергии при различных видах тепловой обработки вязких текучих продуктов в емкостном оборудовании с перемешивающими устройствами показывает, что затраты энергии в рассматриваемом оборудовании нередко сравнительно велики. Выполненный критический обзор литературы свидетельствует о значиталь-

ном влиянии конструктивных, геометрических и кинематических параметров на расходуемую энергию. На основе обобщения фактического материала аналитического обзора сформулированы задачи исс .едования го расходуемой энергии.

Представлен критический обзор литературы по теплообмену в емкостных аппаратах с перемешивающими устройствами. Рассмотрены в основном аппараты, у которых рабочая теплообменная поверхность непрерывно очищается скребковыми устройствами, что способствует интенсификации процесса теплообмена. Выполненный анализ опубликованных работ по теплообмену в рассматриваемых аппаратах свидетельствует о существенном различии значений коэффициентов теплоотдачи, рассчитанных по приводимым формулам, что можно объяснить недостаточностью изученности вопроса.

На основании изложенного были сформулированы цель и задачи диссертационной работы в области теплообмена.

Работа' посвящена теоретическим изысканиям гидродинамических и тепловых процессов в емкостных аппаратах со скребковыми перемешивающими устройствами.

В основу теоретических изысканий По теплообмену положен^ полуэмпирическая теория турбулентного переноса, изложенная Доманским И.В и Соколовым В.Н.

Общеизвестна теоретическая форму, л для расчета коэффициента теплоотдачи в теплообменпых аппаратах со скребковыми перемешивающими устройствами: ^

Реальный коэффициент теплоотдачи всегда меньше теоретического.Две основные причины, по которым реальный коэффициент теплоотдачи меньше теоретического, состоят в следующем. Во-первых, счищенные скпебками пристенные слои продукта не полностью перемешиваются с основной частью продукта,и частично снова попадают в пристенную область. Во-вторых, скребки на некоторых участках могут неплотно прилегать к стенкам аппарата, из-за чего на этих участках продукт плохо считается с теплообмен-пой поверхностг.

К настоящему времени существует значительное количество формул для расчета реального коэффициента теплоотдачи, предлагаемых различными авторами. Однако все эти формулы применимы только для каких-либо конкретных аппаратов, так как даже простое изменение геометрических размеров аппарата, не говоря уже о конструктивных изменениях, способ

но вызывать непредсказуемое изменение реального коэффициента теплоотдачи из-за изменения характера смешения счищенных пристенных слоев с основной массой продукта. Кроме того возможно изменение коэффициента теплоотдачи вследствие неплотного прилегания С1фебков к стенке аппарата. В связи с изложенным пришлось отказаться от попыток получения общей формулы для расчета коэффициента теплоотдачи, градиента скорости и исследования ламинарного режима перемешивания.

Автором был проведен ряд серий экспериментов для исследования процесса теплоотдачи в аппаратах со скребковыми перемешивающими устройствами. Исследования проводились на специально сконструированной для этой цели экспериментальной установке. Эксперименты ставились на различных модельных средах. Исследовались как чисто скребковые перемешивающие устройства, так и комбинированные, т.е. сочетающие в себе скребковое перемешивающее устройство, запатентованный автором отбрасыватель продукта /14/ и центральную рамную мешалку.

Обработка опытных данных позволила получить следующую зависимость:

, О-_ _/ /2/

теор

где О. - коэффициент, Па«с ; $ - коэффициент, Па»с .

Опыты показали, что коэффициенты постоянны для конкретно-

го типа аппаратов и не зависят от свойств перемешиваемой среды и час-• тоты вращения мешалки.

Зависимость /2/ справедлива для турбулентного и переходного режимов движения обрабатываемого продукта.

Большинство обрабатываемых в пищевой промышленности продуктов обладают неньютоновскими свойствами. Эффективная вязкость таких продуктов зависит от темпёратуры продукта и градиента скорости. С целью получения расчетных зависимостей для определения градиента скорости и коэффициента теплоотдачи в емкостных аппаратах со скребковыми устройствами необходимы дальнейшие преобразования.

В качестве базы для дальнейших изысканий была использована полуэмпирическая теория турбулентного переноса. Согласно этой теории имеем

ы. ^

у) ' [ШЕ1

Рг

Г

/з/

г»

У -

с! г

Рг. + 9

/4/

-м

Ван-Драйст на основе гипотезы о вязком затухании турбулентных пульсаций у твердой стенки приводит уравнение:

5" }'

э 2

/5/

Как видно из формул /3/, /4/ и /5/, наиболее трудоемкой частью , полуэмпирической теории турбулентного переноса является вычисление двойного интеграла.

Вычисления, проведенные автором на ЗЕ.1, показали, что верхний предел интегрирования в формуле /4/ находится в интервале от 200 до 10®, однако в большинство случаев для промышленных аппаратов Чм _ имеет порядок 104. Было установлено, что для 1М> 200 значение V очень незначительно и зависит от верхнего предела интегрирования . По специально разработанной программе автором была получена следующая зависимость:

у--и Рг 73 /6/

Формула /6/ справедлива для значений коэффициента Лрандтля от 100 до 10 . Максимальная относительная погрешность формулы /6/ не превышает 5 %.

Используя известные формулы, а также формулу /6/, автором посредством строгих математических преобразований, проведенных без каких-либо допущений и приближений,- получена зависимость между реальным градиентом скорости и реальным коэффициентом теплоотдачи. Эта зависимость выражается следующими двумя формулами:

Г-

0,2 7 лО,73 „0 5*

С (\ 9 //о1К0'гз/

I

о,2зт-о,73

откуда

0,27 -,0,73 0О,4Г

сС -д.-1— V о.»-о,езт

п к0,23 6

Из формул /1/ и /7/ можно получить зависимость для определения градинта скорости в теоретическом скребковом теплообменнике:

I

■>.0,23

Г"

0,«« -о,« /9/

~ ,, о,у о,г и о,гз 12,4 С ' П ' г к !

Из формулы /8/ можно сделать один очень важный практический вй-вод. При Ю> 3,2 показатель степени у ¡Ц становится меньше 0. Следовательно, при т> .3,2 с увеличением градиента скорости коэффициент теплоотдачи будет падать. Таким образом, не имеет никакого смысла обрабатывать - нагревать или охлаждать в аппаратах с перемешивающими устройствами продукты с обратной пластичностью, для которых 1П>3,2, Тепловую обработку этих продуктов следует проводить в тех аппаратах, где тепло передается теплопроводностью. Например, можно использовать • запатентованный автором "Аппарат для охлаждения вяээду ртруктурирован-ных пищевых продуктов" /13/.

! Теперь вернемся к полученной нами экспериментальным путем формуле /2/. Подставив в формулу /2/ формулы /7/ и /8/, а также использовав ряд общеизвестных в теплопередаче зависимостей, и проведя серию последовательна математических преобразований, автор внвея два уравнения:

. 073-0^3 т I 3 № ос0,еЛП°'^0,£Г , ,

у1 А- /¿>4 ас п г-г 0, /ю/

0.5*

—„ ^ _ т-т~ /11/

К

пик0-*3 /

о,гзт-о,73

Уравнения /2/, /10/ и /11/ являются основными в разработанной автором полуэмпирической методике определения реального коэффициента теплоотдачи и градиента скорости в аппаратах с перемешивающими устройствами.

Теперь рассмотрим, как использовать на практике этот метод.

Вначале нужно определить коэффициенты О, и & . Для этого заливаем в аппарат какую-либо модельную ньютоновскую жидкость, например водно-глицериновый раствор. Желательно, чтобы его вязкость была близка к вязкости реального обрабатываемого продукта. Мешалка включается, и проводится замер реального коэффициента теплоотдачи. Полученные результаты подставляются в уравнение /2/. В результате имеем одно уравнение с двумя неизвестными, Теперь заливаем аппарат какйй-либо иной модельной жидкостью с другой вязкостью, например водой. Снова измеряем реальный коэффициент теплоотдачи и поставляем полученные данные в уравнение /2/. Теперь мы имеем два уравнения с двумя неизвестными. Решая их, находим коэффициенты О. и б . Если нам необходимо знать значения коэффициентов О. и в с большей точностью, то описанную вше операцию нужно произвести несколько раз, и вычислить среднее арифметическое для значений (X и в . Разница в значениях & и в , полученных из различных эпытов, вызвана погрешностью измерений.

Зная коэ!фициенты О. и 6 и решая уравнения /10/ и'/И/ методом юследовательных приближений, можно получить значения градиента скорости и реального коэффициента теплоотдачи. Хотя уравнения /10/ и /11/ 1е дают возможности проследить характер изменения градиента скорости и соэффициента теплоотдачи в явпом виде, но при современном уровне разви-тзя вычислительной техники их решение но представляет особого труда, [апример, решение такого уравнения на программируемом калькуляторе МК-85" занимает 20 - 30 секупд. Таким образом, разработанную нами полу-мпирическую методику определения коэффициента теплоотдачи и градиента корости можно рекомендовать для любых практических расчетов.

Следует помнить, что коэффициенты & и в да-ке для двух одинаковых ппаратов могут быть разними, если будет неодинаковая степень прилега-ия скребков к стенке аппарата.

Один раздел работы посвящен технике и методике экспериментальных сследований» Рассмотрены общие требования к методике экспериментальных ^следований в емкостных аппаратах со скребковыми перемешивающими уст-эйствами для тепловой обработки вязких пищевых продуктов. Приведено исание экспериментальной установки. Изложена методика проведения ¡следований. Приведено обобщение опытных данных по теплообмену и рас->дуемой энергии.

Обобщение экспериментальных данных по мощности, расходуемой на !ремей11вание,.позволило получить следующие формулы:

- для скребковой мешалки:

л _ со о:0*

= 58 Яг' я , Д2/

3^14,1 ~ о >

■ ?*3с1ЧИ

- для скребковой мешалки с отбрасывателем продукта, т.е. для запатентованного "Скребкового перемешивающего устройства" /14/:

У

^дьЯе. £ . /13/

5>п3с{чи

В работе призодится описание предлагаемых конструктивных решений емкостных, аппаратов и их рабочих органов.

„Аппарат для охлаждения и хранения жидких продуктов /12/ представляет собой вертикально расположенный цилиндрический резервуар, в верхней части которого имеется орошающее устройство, жестко закрепленное на 'валу. Интенсификация процесса перемешивания достигается за счет новой конструкции мешалки. Предлагаемая мешалка состоит из двух составляющих - наружной и внутренней, установленных под углом 45° друг к другу. Продукт отбрасывается наружной составляющей к центру аппарата, где происходит интенсивное перемешивание отброшенного продукта с продуктом, находящимся в центре аппарата^посредством внутренней составляющей. Данный аппарат целесообразно использовать для продуктов, имеющих не очень большую вязкость - молоко, сливки и т.п.

"С.сребковое перемешивающее устройство" /14/. снабжено отбрасывателем продукта и скребками, установленными под утлом 10 - 15°, нозкачи- ■ тельная величина угла установки скребка объясняется уменьшением прижатия его к стенке аппарата. За счет уменьшения силы прижатия скребка увеличивается срок службы его. Улучшение перемешивания продукта обеспечивается отбрасывателем, посредством которого счищенные скребками пристенные слои 'отбрасывается к центру аппарата. Данное устройство было использовано автором при проведении экспериментальных исследований. Как ьидно из формулы /2/, перемешивающее устройство тем лучше, чем больше отношение О. к 6 и чем больше сачи значения О. и В . При этом реальный коэффициент теплоотдачи максимально приближается к теоретическому. Эксперименты показали, что для экспериментальной установки, на которой проводились опыты со скребковой вешалкой: СЬ = 0,232 и

0 = 0,272, а при использовании запатентованного скребкового перемешивающего устройства: & = 0,425 и $ = 0,457.

"Аппарат для охлаждения вязких структурированных пищевых продуктов" /13/ представляет собой корпус с охлаждающей рубашкой, внутри которого по всему объему емкости аппарата неподвижно размещено теплооб-менное устройство. Теплообменнсо устройство выполнено в виде двухстен-ных теплообмег шх элементов.

Данный аппарат целесообразно использовать для тепловой обработки таких високовязких продуктов, в которых необходимо максимально сохранить их структуру, а также для тех продуктов, у которых показатель не— ньютоновского поведения больше 3,2.

Основные результаты и выводы работы

1. Получена формула, связывающая реальный и теоретический коэффициенты теплоотдачи для аппаратов со скребковыми перемешивающими устройствами.

2. Наиболее трудоемкая часть полуэмпирической теории турбулентного переноса - вычисление безразмерной разности температур - сведена

к одной формуле.

3. На основании полуэмпирической теории турбулентного переноса получена в явном виде зависимость между градиентом старости и коэффициентом теплоотдачи.

4. Доказана нецелесообразность использования исследуемых аппаратов для тепловой обработки продуктов с показателем неньютоновского поведения большим, чем 3,2.

5. Получена формула для определения градиента скорости в теоретическом скребковом теплообменнике.

6. Разработана полуэмпирическая методика определения градиента скорости и коэффициента теплоотдачи для аппаратов со скребковыми перемешивающими устройствами различных конструкций,

7. Экспериментально получены формулы для определения мощности, расходуемой на перемешивание в аппаратах со скребковыми перемешивающими устройствами.

8. Разработаны и исследованы три новые конструкции теплообменных устройств для тепловой обработки различных продуктов.

9. Разработана и изготовлена экспериментальная установка для исследования тепловых процессов и расходуемой энергии в емкостных аппаратах со скребковыми перемешивающими устройствами.

Публикации по теме диссертационной работы

1. Николаев Б.Л. Расчетные .зависимости для градиента скорости в аппаратах с перемешивающими устройствами при обработке геньютоновс-ких сред // Тезисы докладов Ш Всесоюзной НТК "Теоретические и практи-

ческие аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пидевых производств". - М., 1990. - С. 170.

2. Николаев Б.Л..0 конструктивных и кинематических параметрах перевешивающих устройств резервуаров при обработке аномально-вязких пищевых продуктов // Тезисы докладов Ш Всесоюзной НТК "Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств". - К., 1990. - С. 171.

3. Николаев Б.Л. К определению градиента скорости в резервуарах молочной промышленности //Тезисы докладов 1У Всесоюзной НТК "Разработка комбинированных продуктов питания /медико-биологические аспекты, технология, аппаратурное оформление, оптимизация/". - Кемерово, 1991.-С. 81 - 82.

4. Николаев Б.Л. Общий вид уравнений подобия теплообмена для ■резервуаров с перемешивающими устройствами // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции " Холод - народному хозяйству". -Л.: ЛТИХП, 1991. - С. 338.

■ Б. Ни .олаев Б.Л. Априорная оценка конструктивных, геометрических и кинематических параметров перемешивающих устройств резервуаров//Тези-сы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Холод - народному хозяйству". - Л.: ЛТИХП, 1991. - С. 354.

6. Николаев Б.Л. Расчетные зависимости для определения теплоотдачи в резервуарах с перемешивающими устройствами // Процессы, машины

и аппараты пищевых производств. Спйства продуктов: Сб. науч.статей.-Л.: ЛТИХП, 1991. - На депонирование.

7. Николаев Б.Л. Оптимизация математического аппарата полуэмпирической теории турбулентного переноса и некоторые результаты расчета// Интенсификация процессов, оборудование и управление.пищевых производств: Медвуз, сб. науч. тр. - С.-Пб.: ЛТИХП, 1„91.' - С. 91 - 95.

8. Николаев Б.Л. Исключение двойного интегрирования из математического аппарата полуэмпирической 1<зории турбулентного переноса//йнтен-сификация процессов пищевых производств, оборудования и его совершенствование: Межвуз. сб. наут, тр. - С.-Пб.: СПбТИХП, 1992. - С. 4 - 7.

9. Николаев Б.Л. Теоретическое определение градиента скорости на основании полуэмпирической теории турбулентного переноса // Интенсификация процессов пищевых производств, оборудования и его совершенствование: Межвуз. сб. науч. тр. - С.-Пб.: С-ПбТИХП, 1992. - С. 8 - 12.

10. Николаев Б.Л. О верхней границе использования аппаратов с перемешивающими устройствами //Теоретические, экспериментальные исследования проиессов, машин, агрегатов, автоматизации, управления и'экономики

пищевой технологии: Межвуз. сб. науч. тр. - С,- Пб.: С-ПоГИХП, 1994.-С. 1 - 6.

11. Николаев Б.Л. Полуэштрическая методика определения коэффициента теплоотдачи и градиента скорости в аппаратах со скребковыми перемешивающими устройствами //Теоретические, экспериментальные исследования процессов, машин, агрегатов, автоматизации, управления и экономики пищевой технологии: Медвуз, сб.науч.тр. - С.-Пб.:С-П6ТИХП, 1994,-С. 7 - И.

12. Патент № 5003967/13. Аппарат для охлаждения и хранения жидких продуктов / Б.Л. Николаев.

13. Патент № 5004960/13. Аппарат для охлаждения вязких структурированных пищевых продуктов /Б.Л.Николаев.

14. Патент № 5051290/12. Скребковое перемешивающее устройство/Б.Л. Николаев.

Принятые условные обозначения

о[ - реальный коэффициент теплоотдачи, Вт/ м^-К ;

теоретический коэффициент теплоотдачи, Вт/ м^>к ;

у// - мощность, затрачиваемая на перемешивание, Вт;

- коэффициент теплопроводности, Вт/ м *К ;

С - удельная теплоемкость жидкости, Дж/ кг*К ;

у - плотность жидкости, кг/м3;

^ - кинематический коэффициент вязкости, м^/с;

ук - динамический коэффициент вязкости, Па»с ;

К - коэффициент Оствальда, кг/ м-с ;

(77 - показатель текучести;

^ - градиент скорости, с-*;

П - частота вращения мешалки, с-1;

- число лопастей мешалки;

^ - максимальное безразмерное расстояние от стенки;

- динамическая скорость, ад/с;

Ум" расстояние от стенки до точки с наименьшей или наибольшей /в зависимости от направления теплового потока/ температурой жидкости, м;

- Оезразмерлая разность температур;

& - коэффициент, Пас.с; & - коэффициент, Па.с;

- эффективная вязкость, Па.с; ц - коэффициент;

~ У~ безразмерное расстояние от стенки;

и - расстояние от стенки в направлении радиуса щшвизны

поверхности, м; б"- коэффициент турбулентного обмена, м^/с; /-/ - высота теплопередащей поверхности аппарата, м; рг=С^уу^А ~ обобщенный критерий Правдтля для жидкости;

о

Ке =—--обобщенный центробежный критеррй Рейнольдса

0

Подписано к печати 17.11.94. Формат 60x84 1/16. Бум. газетная. Печать офсетная. Печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 593.

Налое предприятие "ТеплоКон" Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий. 191002, Санкт-Петербург, ул.Лоыоносова, 9