Разработка импульсного гомогенизатора на основе исследований дробления жировых шариков молока

• Автор: Орешина, Марина Николаевна
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 136 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1 Обзор опубликованных работ по гомогенизации эмульсий

1.1 Связь явлений дробления и гомогенизации.

1.2 Анализ механизмов разрушения частиц жидкости

1.3 Обзор устройств для гомогенизации эмульсий

1.4 Предпосылки создания импульсного гомогенизатора.

1.5 Задачи диссертации, последовательность исследований и применяемые методы

2. Экспериментальные исследования молока как объекта гомогенизации

2.1 Измерения характеристик дисперсности частиц жира до и после гомогенизации

2.2 Статистическая обработка результатов экспериментального исследования размеров частиц в молоке.
2.3 Оценки гомогенизации эмульсии в зависимости от степени дробления частиц.
3 Теоретическое исследование механизма дробления частиц возмущениями дисперсионной среды.
3.1 Модель дробления жировых частиц возмущениями окружающей среды
3.2 Расчет дробления частиц возмущениями
4 Экспериментальные исследования дробления капель возмущениям среды
4.1 Методика экспериментов
4.2 Исследования механизма гомогенизации ударными возмущениями
4.3 Исследования механизма дробления капель в водной среде
ультразвуковыми возмущениями.
4.4 Исследования взаимодействия капель с возмущениями малой
интенсивности.
5 Создание импульсного гомогенизатора молока
5.1 Методика разработки устройств для гомогенизации моло
5.2 Разработка импульсного гомогенизатора молока.
5.3 Экспериментальные исследования созданного гомогенизатора
5.4 Экспериментальная проверка импульсного гомогенизатора с пневматическим приводом
5.5 Обработка и сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований.
Общие выводы
Используемая литература .
Приложение А. Акт внедрения
Приложение Б. Справка об использовании результатов диссертационной работы в учебной и научной работе на кафедре МАПП
Приложение В. Акт о передаче комплекта технической документации
на опытнопромышленный образец Гомогенизатор ГМ0
Приложение Г. Методика расчета диспергирования жировых частиц
молока с помощью импульсного гомогенизатора
Приложение Д. Рекомендации по использованию импульсного гомогенизатора для повышения степени диспергирования жировых частиц
молока.
Приложение Е. Программа расчета
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Научная новизна и теоретическая значимость результатов диссертационного исследования. Выявлены и обобщены известные представления о дроблении жидких капель в газообразной среде и распространены на процессы их дробления в составе эмульсий, в частности молока. Установлено, что в составе эмульсий действует только один из известных механизмов дробления, а именно - срыв с поверхности частиц мелких частичек дисперсионной средой при возникновении возмущений в ней. Разработана математическая модель процесса дробления, основанная на расчетах относительных скоростей движения жировых шариков и окружающей среды и вычисления по ним критерия Вебера. Показано, что достигнутый современными техническими средствами предел, соответствующий размерам частиц 0,7. МПа. Разработаны конструктивные варианты устройства импульсных гомогенизаторов. Для оценок степени гомогенизации среды предложено использовать дисперсию массовой концентрации частиц дисперсной фазы в элементах объема дисперсионной среды, имеющих априорно заданные размеры (масштабы). Инструкции по обеспечению способа управления размерами жировых шариков молока, получаемых воздействием на них ударных импульсов в импульсном гомогенизаторе», «Рекомендации по использованию импульсного гомогенизатора для повышения степени диспергирования жировых частиц молока». Модели механизмов дробления жировых шариков в молоке при различных характеристиках возмущений дисперсионной среды. Математическую модель дробления. Технологию гомогенизации молока, обеспечивающую дробление жировых шариков до размеров, меньших 0,7. Принципиальное конструктивное устройство импульсного гомогенизатора молока, с использованием которого реализуется предложенная технология гомогенизации. Научные положения, выносимые на защиту, обладают новизной и разработаны автором самостоятельно. ОКР в НИИлегмаш г. Гомо-генизация» по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств». Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами. Достоверность и обоснованность основных положений и выводов исследования достигнута за счет системности рассмотрения всех вопросов предмета исследования; непротиворечивостью и воспроизводимостью результатов, полученных теоретическим путем; сочетанием формальных и неформальных методов исследования; использованием методов, адекватных природе изучавшихся процессов и явлений; обобщением накопленного опыта работы по созданию новых продуктов и аппаратов; достаточно полного учета многократно проверенных, в том числе и на практике, исходных данных; верификацией отдельных результатов в рамках известных теоретических конструкций, широко используемых в теории гомогенизации. Математическое обеспечение проведенного исследования опирается на прикладные аспекты теории гомогенизации, математической статистики, теорию операций и системного анализа, теорию прогнозирования и принятия решений, аналитическое и имитационное моделирование. В методах обработки статистики, помимо вероятностных походов, применяются методы теории анализа данных. Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на конференциях и симпозиуме, в том числе: 1-ой Международной научно-практической конференции «Проблемы здорового питания» (Орел, г); П-ой и Ш-ей Международных научно-практических конференциях «Продовольственный рынок и проблемы здорового питания»; Международном симпозиуме «Машины ударного действия», Международном конгрессе «Актуальные проблемы механики сплошных и сыпучих сред» (Москва, г. Орел, -г. Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликованы: 2 статьи в центральных издательствах, 7 тезисов докладов на научных международных симпозиумах и конференциях, 2 отчета по научно-исследовательским работам, получено положительное решение по заявке на изобретение. Структура и объем работы. Структура диссертации соответствует логике научного исследования и включает в себя введение, пять глав, заключение, список литературы, приложения. Основной текст изложен на 6 страницах машинописного текста, приложение на 9 страницах. Список литературы включает 1 наименований.