Математическое моделирование технологических свойств при хранении зерновой массы на основе теории многофазной фильтрации

В связи с сезонностью зернового производства возникает необходимость хранения запасов зерна для их использования на различные цели в течение года и более. Многовековой опыт показывает, что сохранение человеком зерновых запасов – большое и сложное дело. Значительная часть зерна и зернопродуктов в период хранения гибнет и не доходит до удовлетворения нужд человека. Эти потери зерна при хранении могут свести на нет все достижения сельскохозяйственного производства, направленные на повышение урожайности зерновых культур и рост валовых сборов зерна, обесценить труд, затраченный на выращивание и уборку урожая [1]. Практика хранения зерновой массы и научно - экспериментальные исследования в этой области показали, что важнейшими факторами, влияющими на сохранность зерна и его технологические характеристики, служат влажность зерна, относительная влажность воздуха, температура зерновой массы и окружающей среды. Доступ воздуха к зерновой массе, микробиологическая обсемененность, зараженность вредителями, продолжительность хранения и др. Сложность процессов в зерновой массе при хранении оставляют актуальной проблемой противодействия неблагоприятным изменениям качества и пищевой ценности зерна. 
Таким образом, целью настоящей работы является математическое моделирование технологических свойств зерна на основе многофазной фильтрации для управления процессом хранения зерна, чтобы предотвратить ухудшение всех показателей, связанных с качеством зерна. Теория фильтрации изучает движение газов, жидкостей и их смесей в пористых средах, т.е. в твердых телах, пронизанных системой сообщающихся между собой пустот (пор), что делает их проницаемыми для
жидкостей. Именно такой средой является зерно, которое представляет собой биополимер, капиллярно-пористое коллоидное тело, которому присуши все свойства полимеров: поглощение и отдача влаги, ограниченное набухание, разрушение начальной структуры трещинами, выделение теплоты смачивания и.т.д [2].
Движение жидкостей и газов в пористой среде имеет ряд особенностей. Пористая среда состоит из огромного числа случайно расположенных зерен различной формы и величины. Поэтому пространство, в котором движется жидкость, представляет собой систему пор, непрерывно переходящих одна в другую. Для пористости среды характерно свойство сообщаемости пор, ее нельзя представлять себе в виде совокупности капилляров, расположенных обособленно один от другого.
С точки зрения теории фильтрации значение твердого скелета пористой среды прежде всего геометрическое: он ограничивает ту область пространства, в которой движется жидкость. Лишь в более специальных случаях приходится непосредственно учитывать силовое взаимодействие между скелетом и прилежащими к нему слоями жидкости. Поэтому свойства пористой среды в теории фильтрации описываются некоторым набором геометрических характеристик.

Год: 2011
Категория: Математика
Скачать прикрепленный файл
loading...