Анотація до роботи:

Орлова С.С. Мікрохвильова обробка зерна під час руху у віброканалі. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.12 – процеси і обладнання харчових, мікробіологічних та фармацевтичних виробництв. – Одеська національна академія харчових технологій, Одеса, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню особливостей взаємодії дисперсного шару основних видів зернових культур з МХ-полем з метою обґрунтування конструкції, конструктивно-режимних параметрів та продуктивності МХ-апарату, що гарантувало досягнення в апараті ефекту біостимуляції зерна з високим ступенем рівномірності.

Принциповою особливістю МХ-поля є нерівномірність розподілу ЕМП в просторі взаємодії, що пов’язано з урахування співвідношення лінійних розмірів робочої камери та довжини хвилі ЕМП. З метою поліпшення умов взаємодії об’єкту з МХ-полем здійснюються різноманітні конструктивні засоби.

Для переміщення зерна передбачено віброканал, який забезпечує додаткове перемішування матеріалу при його транспортуванні і, тим самим, забезпечує більш рівномірну його обробку МХ-полем по об’єму.

Використання вібраційної схеми руху зерна (дисперсного матеріалу) дає найкраще рішення задачі, оскільки у цьому випадку частки матеріалу одержують додаткове вертикальне прискорення, що в остаточному підсумку забезпечує інтенсивне перемішування часток у шарі по ходу потоку і забезпечує необхідну рівномірність розподілу сприйманої матеріалом МХ-навантаження.

Проведені та оброблені результаті наведених у роботі експериментів, розроблена методика визначення і контролю поточної температури в дисперсному середовищі (шару зерна) при мікрохвильовому підведенні енергії, а також сформульовані висновки та вимоги до конструювання напівпромислового зразку.

1. Науково обґрунтована доцільність застосування мікрохвильового електромагнітного поля при обробці зерна спільно з механічною вібрацією для стимуляції посівної якості насіння.

2. Отримано спрощене розв’язання нестаціонарного диференціального рівняння в частинних похідних, яке встановлює зв'язок безрозмірної температури з лінійною координатою і часом. Це дозволяє, не проводячи експериментального вимірювання температури зерна, прогнозувати максимальне значення його температури в центрі шару за визначений проміжок часу (60...120 с в залежності від зерна, що обробляється) МХ-обробки.

3. Розроблена методика експериментального визначення спільного впливу механічної вібрації та мікрохвильової обробки на рівномірність розподілу енергії в робочій камері. Нерівномірність розподілу МХ ЕМП зменшилась за рахунок вібрації на 54%.

4. Визначені видаткові характеристики, потужність та встановлена залежність масової витрати зерна вібротранспортера від кута нахилу його каналу (1,7; 2,3; 3,3; 4,3; 5,5) при заданому рівні продуктивності.

5. Запропоновано методику інженерного розрахунку при проектування МХ-апарату. Обґрунтовано конструкторське виконання МХ-апарату за умовою взаємодії з МХ-полем і вимогами по продуктивності.

6. Встановлено, що при послідовному впливі мікрохвильового і низькочастотного електромагнітного полів на насіння сільськогосподарських культур поліпшуються їхні посівні якості. Схожість і енергія проростання при розроблених режимах обробки зростають на 15...20 % у порівнянні з контролем.

7. На підставі виконаних теоретичних і експериментальних досліджень спільно з СГІ
(м. Одеса) була створена фермерська установка безперервної дії для передпосівної обробки насіння зернових та олійних культур МХ-енергією продуктивністю 1000…1500 кг/год і потужністю МХ-енергії до 0,15 кВт/кг.

Результати попередніх випробовувань установки показали, що завдяки прийнятим
схемотехнічним рішенням її техніко-експлуатаційні характеристики вигідно відрізняються від аналогічних характеристик існуючих МХ-установок.

8. Економічна ефективність обробки МХ-полем при розрахунку на 1 тонну насіння соняшника складає 30000 грн. При обробці МХ-полем елітного насіння соняшнику прибуток з 1 тонни складе 300000 грн.

Список опублікованих наукових праць

1. Калінін Л.Г. Дослідження мікрохвильового сушіння насінного зерна /Л.Г.Калінін, Л.В. Сердюк, С.С. Орлова // ОДАХТ. Наук. праці. Вип. 20. – Одеса, 1999. – С. 39-43.

Здобувач обґрунтувала існуючі методи сушіння насіннєвого зерна та провела досліди по зміні схожості м’якої пшениці при мікрохвильовій обробці.

2. Микроволновые устройства для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур. Опыт разработки / Л.Г. Калинин, С.С. Орлова, В.П. Тучный, В.П. и др. // ОДАХТ. Наук. праці. Вип. 24. – Одеса, 2002. – С. 40-43.

Здобувач приймала участь в розробці дослідного зразка мікрохвильового апарата.

3. Калинин Л.Г. Сравнительные характеристики микроволновой и низкочастотной магнитной обработки семян перед посевом / Л.Г. Калинин, Г.И. Панченко, С.С. Орлова // Хранение и переработка зерна. – 2004. – № 5. – С. 25-27.

Здобувач брала участь в експериментальних дослідженнях по спільній обробці зерна сільськогосподарських культур з цілю стимуляції їх посівних якостей мікрохвильовим і низькочастотним ЕМП.

4. Калінін Л.Г. Методика оцінки режимних параметрів мікрохвильової обробки сипких систем / Л.Г. Калінін, С.С. Орлова // Хранение и переработка зерна. – 2004. – № 8. – С. 34-36.

Здобувач провела визначення основних ефективних значень теплофізичних характеристик основних сільськогосподарських культур, приймала участь в обґрунтуванні і розробці методики оцінки режимних параметрів мікрохвильової обробки сипких систем.

5. Калінін Л.Г. Експлуатаційні показники мікрохвильового пристрою “Мікростім – 2” для передпосівної обробки насіння / Л.Г. Калінін, В.В. Малиновський, С.С. Орлова // ОНАХТ.
   Наук. праці. Вип. 27. – Одеса, 2004. – С. 265-268.

Здобувач приймала участь у вивченні експлуатаційних показників мікрохвильового апарата “Мікростім – 2”.

6. Калінін Л.Г. Як визначити оптимальну продуктивність мікрохвильової установки для передпосівної обробки сільськогосподарських культур / Л.Г. Калінін, С.С. Орлова // Зерно і хліб. – 2004. – № 4. – С. 24-25.

Здобувач виконала експериментальні дослідження при застосуванні вібротранспортеру для переміщення оброблюваного дисперсного матеріалу (зерна), отримала залежність масової витрати від кута нахилу вібротранспоретра.

7. Калінін Л.Г. Облік нерівномірності розподілу електромагнітного поля в апараті для мікрохвильової обробки зерна / Л.Г. Калінін, С.С. Орлова // Зернові продукти і комбікорми. – 2005. – № 2. – С. 48-50.

Здобувач брала участь в проведенні експерименту по вивченню розподілу температури в дисперсних системах, під час їх руху.