Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Высокочастотные и сверхвысокочастотные методы нагрева. Диэлектрические потери



Дисперсия электрофизических свойств в переменных электрических полях

Электрофизические свойства характеризуют поведение продуктов в электромагнитном поле.

К электрофизическим характеристикам относят диэлектрическую проницаемость, электропроводность и др.

Известно, что пищевые продукты представляют собой гетерогенные смеси, содержащие воду. Такие компоненты пищевых продуктов, как белки, жиры, углеводы, вода, относятся к разряду диэлектриков, а водные растворы солей — электролиты — к разряду проводников.

На электрофизические характеристики пищевых продуктов влияют температура, влажность, плотность и другие факторы.

Диэлектрическую проницаемость учитывают при обработке пищевых продуктов токами ВЧ и СВЧ, ИК-излучением.

Электропроводность — способность веществ проводить электрический ток. Она тесно связана с влажностью продукта и с увеличением последней возрастает. На измерении электропроводности основано определение влажности многих пищевых продуктов — муки, сахара-песка, зерна и др., а также титруемой кислотности темноокрашенных продуктов - вин, соков и др.

Особенностью всего комплекса электрофизических методов обработки пищевых продуктов является взаимодействие электромагнитного поля со структурой и веществом продукта. Основное внимание уделяется таким электрофизическим характеристикам поля, как: плотность тока проводимости (d); магнитная проницаемость (m); абсолютная диэлектрическая проницаемость (e); проводимость (s).

Еще одной важной характеристикой поля является длина волны (l, м), связанная с частотой (f, Гц) формулой:

где С - скорость света в вакууме (3×10-8 м/с); для воздуха e = m = 1.

Высокочастотные и сверхвысокочастотные методы нагрева. Диэлектрические потери

Высокочастотный нагрев пищевых продуктов — прогрессив­ный технический прием, позволяющий интенсифицировать тер­мические процессы. Существенный технологический результат при использова­нии токов высокой частоты можно получить для ряда процес­сов.

Сушка. Характерная особенность высокочастотной суш­ки состоит в том, что удельная мощность рассеивания в материа­ле, зависит от его электрофизических параметров, которые в свою очередь зависят от влажности и других факторов. По мере высушивания материала влажность уменьшается, при этом фак­тор диэлектрических потерь уменьшается и соответственно уменьшается выделяемая энергия.



Для сушки в поле токов высокой частоты характерна высо­кая скорость подвода тепла, а следовательно, и интенсивность парообразования в продукте. При этом скорость парообра­зования превышает скорость его переноса, что приводит к возникновению градиента да­вления. При высокочастотной сушке перенос вещества осуществляется не только за счет градиентов влажности и температуры, но и за счет градиента давления при наличии внутренних источников тепла. Этим от­личается механизм переноса тепла и массы при высокочастот­ном нагреве от обычного метода.

Высокочастотная сушка продуктов целесообразна под ваку­умом, так как в этом случае процесс протекает при невысоких температурах (12—20° С), что позволяет получать продукт вы­сокого качества.

К основным особенностям поля СВЧ следует отнести: способность проникать на значительную глубину внутрь образца; независимость длительности нагрева до задан­ной температуры от объема и формы изделий; отсутствие контакта обрабатываемого изделия с теплоносителем; высокий к. п. д. преобразования энергии в тепло, выделяемое в нагреваемом объекте.



При СВЧ-нагреве возможно сконцентрировать весьма высо­кие энергии в небольших объемах материала, при этом, варьи­руя геометрией и напряженностью электрического поля, можно создать условия, при которых температура в центре изделия будет значительно выше, чем на его поверхности,. Это позволяет по-новому организовать и интенсифицировать технологические процессы, а в ряде случаев создать новые процессы, невозмож­ные при использовании традиционных методов.

Диэлектрическими потерями называют электрическую мощность, затрачиваемую на нагрев диэлектрика, находящегося в электрическом поле.

Потери энергии в диэлектриках наблюдаются как при переменном, так и при постоянном напряжениях, поскольку в технических материалах обнаруживается сквозной ток утечки, обусловленный электропроводностью. При постоянном напряжении, когда нет периодической поляризации, качество материала характеризуется значениями удельных объёмного и поверхностного сопротивлений.

При воздействии переменного напряжения на диэлектрик в нём, кроме сквозной электропроводности, могут проявляться другие механизмы превращения электрической энергии в тепловую. Поэтому качество материала недостаточно характеризовать только сопротивлением изоляции.


Просмотров 977

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!