WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 15 |

Спиридонов анатолий борисович исследование и разработка электрофизической технологии дражирования семян льна-долгунца специальность 05.20.02 – электротехнологии и

-- [ Страница 4 ] --

Привод вращения, дозатор сыпучих материалов и устройство для подачи связующего раствора, отличается тем, что дражировочный барабан установлен в подшипниках и соединен с приводом вращения. Коническая камера выполнена с входной цилиндрической частью со спиральными ребрами, при этом направляющие выполнены в виде спиралей желобообразной формы и установлены на внутренней поверхности конической камеры.

Преимуществом такого дражиратора является производительность, это связано с наличием в барабане конической камеры. Дражиратор имеет несложную конструкцию и прост в обслуживании.

Данную схему (рисунок 1.7) реализовали в своем изобретении Педан А.В., Оськин С.В., Нормов Д.А. в Кубанском ГАУ [93].

обеспечивается равномерная обработка семян дражировочной смесью, но недостатком является сложность конструкции, высокая металлоемкость установки и недостаточная производительность.

Следующий аппарат для дражирования семян (рисунок 1.8) [97] состоит из узлов: загрузочное и разгрузочное устройства; распылитель дражирующего состава; барабан, установленный с возможностью вращения; устройство для повышения интенсивности перемешивания, размещенное соответственно, во внутреннем объеме барабана; привод и станину, выполненную с возможностью установки под углом к горизонту; отличается тем, что устройство для повышения интенсивности перемешивания выполнено в виде шнека, кромки которого снабжены щетками, соприкасающимися с внутренней поверхностью барабана, при этом барабан и шнек имеют отдельные реверсивные приводы с возможностью изменения частоты вращения.

Рисунок 1.8 – Схема аппарата для дражирования семян Из всего разнообразия технологий и технических средств для дражирования семян сельскохозяйственных культур, не выявлено ни одной технологии позволяющей провести процесс дражирования семян льна-долгунца.

На данном этапе развития льняной отрасли и для увеличения глубокой переработки льна необходимо разрабатывать технологии дражирования семян льна-долгунца с применением экологически безвредных компонентов. Данное направление позволит реализовать Государственные программы по развитию льняного комплекса и выйти России на мировой уровень по выращиванию и переработке данного продукта.

1.4 Предпосевная обработка семян льна с применением электротехнологий В период хранения семена имеют физиологический неглубокий покой, при котором в семенном посадочном материале физиологические процессы протекают с низкими скоростями, что важно для восприимчивости семян к направлением работали такие ученые, как: Г.В. Новиков, A.M. Басова, В.Н. Шмигель, Н.Ф. Батыгина, И.Ф. Бородина, S.J. Nelson, L.E. Statson и другие ученые [15, 16].

Действие энергетических полей различной природы вызывает активное образование супероксидных, гидроксильных и перекисных радикалов в среде и самом объекте, обладающем высокотоксичным окислительным стрессом для живой структуры растительного организма (семени). И тем оно сильнее, чем больше в семенах воды [16, 25, 26].

Исследование ультразвуковой обработки. Ультразвук представляет собой акустические колебания, частота которых выше максимальной частоты звука, слышимого человеческим ухом, и равная 20 кГц [110, 111]. Ультразвуковая волна - это механическое колебание частиц в упругой среде, распространяющееся в этой среде и несущее с собой энергию [83, 111].

Звуковые волны, как и волны другой физической природы, например, электромагнитные, характеризуются рядом физических величин (параметров), изменяющихся в пространстве и во времени - это давление и колебательное смещение частиц упругой среды [110, 111].

Возникновение химических реакций в поле ультразвуковых волн тесно связано с явлением кавитации. Под термином «кавитация» понимают процесс образования полостей в жидкости с последующим захлопыванием (падением) этих полостей, что сопровождается интенсивными гидравлическими ударами.

Сильные гидравлические удары, возникающие при захлопывании полостей, обладают большим разрушающим действием [83, 113].

Для водопроводной воды минимальное значение интенсивности звука (частота 15 кГц), необходимой для возбуждения кавитации, равно 0,16…2 Вт/см [17].

В озвучиваемой жидкой среде химические процессы возникают при такой интенсивности ультразвуковых волн, при которой неизбежным становится образование кавитационных полостей. Независимо от продолжительности озвучивания при более низких интенсивностях химические реакции в поле ультразвуковых волн не наблюдаются. Это означает, что имеется определенный порог интенсивности ультразвуковых волн, ниже которого химические процессы не наступают [113].

В полностью дегазированной жидкости кавитация обычно отсутствует.

Исчезновение зародышевых газовых пузырьков значительно повышает прочность исследуемой жидкости.

Необходимый для образования кавитации порог звукового давления уменьшается с увеличением температуры озвучиваемой жидкости. Уменьшение прочности водопроводной воды в диапазоне температур 0…30 °С на частоте МГц установили Конолли и Фокс [154]. При определенном повышении температуры жидкости снижается повреждающее действие кавитации [38].

Возникновение химических реакций в поле ультразвуковых волн связывают не только с захлопыванием образующихся кавитационных пузырьков, но и со способностью их к резонансным периодическим пульсациям.



периодическому сжатию и растяжению, т. е. пульсации с определенной частотой.

Собственная частота колебаний такого пузырька f, согласно М. Миннерту [143, 155], в случае небольших амплитуд, равна:

где - отношение удельных теплоемкостей газа, которым наполнен пузырек, поверхностное натяжение, Н/м.

Так как величина крайне мала по сравнению с Р0 (гидростатическим давлением), то формула Миннерта примет сравнительно простой вид:

При атмосферном давлении, равном 1 атм., собственная частота колебаний пузырька воздуха в воде составляет f= 0,328 кГц. Таким образом, при прочих равных условиях собственная частота колебаний газового пузырька определяется его радиусом.

зарождается в течение полупериода разряжения, если гидростатическое давление в соответствующих местах снижается до упругости пара или ниже нее, т. е. если жидкость в этих местах окажется сильно растянутой. В следующий полупериод происходит сжатие возникшего пузырька; если при таком сжатии не будет полного спадения пузырька, то при определенных его размерах он начнет пульсировать в такт с частотой акустических колебаний [113].

По Ф.Д. Смиту [134, 151], при распространении акустической волны большой интенсивности присутствующие в жидкости газы начинают частично выделяться. Этот процесс называется дегазацией. Он заключается в том, что мелкие пузырьки газа в озвучиваемой жидкости осуществляют быстрые и беспорядочные движения. При движении они увеличиваются в размерах за счет слияния с другими газовыми пузырьками, с которыми они беспрерывно сталкиваются. Увеличение размеров мелких пузырьков происходит также в результате диффузии в них газов или паров растворителя. Газовые пузырьки, достигнув определенных размеров (1…2 мм в диаметре), всплывают на поверхность жидкости, и газ выделяется в окружающую воздушную среду [112, 113]. При определенных размерах пузырька колебания последнего будут наиболее интенсивными, так как каждому газовому пузырьку в зависимости от величины его радиуса соответствует определенная резонансная частота в диапазоне ультразвуковых волн (таблица 1.1) [110, 151].

Рассчитано, что при резонансных колебаниях могут возникнуть местные давления, превосходящие гидростатическое давление в 150000 раз [106, 151].

Таблица 1.1 – Зависимость резонансной частоты f от радиуса r пульсирующего газового пузырька Частота звука, Гц Согласно Я.И. Френкелю [51, 83], если представить полость, возникающую в жидкости, в виде тонкой линзы, обладающей площадью сечения S и толщиной, то среднее число ионов каждого знака, находящихся на одной из стенок образующейся линзы, равно: SN, где N - число диффундированных молекул в единице объема. Если приблизительно равно расстоянию между соседними молекулами (~4•10-8 см), то ионы будут распределяться между стенками кавитационной полости независимо друг от друга. При этом средний квадрат заряда, образующегося в результате флуктуации в распределении ионов на стенках полости, будет равен:

где е - заряд одновалентного иона.

Таким образом, по теории Я.И. Френкеля, напряженность электрического поля в кавитационной полости можно определить по следующему уравнению:

где d - расстояние между разорвавшимися слоями жидкости, м; r — радиус кавитационной полости, м.

Если считать, что N равно 1018, a d и r соответственно составляют 5•10-8 см и 10-4 см, то Е окажется равным 600 в/см.

Если расстояние между стенками линзы еще не очень велико, и если давление паров в ней еще относительно мало (примерно 1/50 атм), то электрическое напряжение, возникающее здесь, будет достаточным, для того, чтобы между стенками полости произошел электронный пробой.

В условиях электрического разряда в кавитационной полости должны возникать богатые энергией частицы: ионизованные и возбужденные молекулы, свободные радикалы, ионы, и т. д. Определение роли возбужденных молекул и ионов, радикалов и атомов в ультразвуковых химических реакциях должно способствовать разработке способов регулирования и управления [132].

Продолжительность жизни кавитационного пузырька составляет меньше половины периода применяемой ультразвуковой частоты (при 1 МГц она, примерно, равна 0,5•10-6 сек.). В свою очередь, время существования образующихся радикалов приблизительно равно 10-3…10-4 сек. Последнее позволяет считать, что с аннигиляцией пузырька в водную среду переходят активные в химическом отношении гидроксильные радикалы и Н-атомы.

Согласно Рэлею, время полного захлопывания пустого пузырька можно определить из уравнения:

где r0 – максимальный радиус пузырька, м; Р – гидростатическое давление жидкости, Па.

Кавитационные пузырьки захлопываются в воде в течение одного полупериода ультразвуковой волны. По данным Розенберга и его сотрудников, также изучавших разрушительное действие ультразвуковой кавитации при помощи скоростной киносъемки, удается наблюдать пузырьки, продолжительность «жизни» которых составляет несколько десятков, а иногда и сотен периодов. Рано или поздно существование каждого из этих пузырьков завершалось его захлопыванием, что сопровождалось механическим разрушением поверхности твердых тел, которые находились вблизи от захлопывающегося пузырька. При понижении частоты применяемых ультразвуковых колебаний возрастает интенсивность гидравлических ударов захлопывающихся полостей [35]. Уменьшение интенсивности ударной волны имеет место и при повышении температуры озвучиваемой жидкой среды.

По мнению некоторых исследователей [23, 24], при возникновении кавитации в озвучиваемой жидкой среде механически разрушается жидкостная сетка, и разрываются химические связи молекулярных структур, участвующих в образовании этой сетки. В результате разрыва химических связей на поверхности появляющейся полости окажутся ионы и свободные радикалы, которые обладают способностью реагировать с веществами, расположенными на границе раздела газовая полость – жидкость [65].

В результате процессов, имеющих место при ультразвуковом замачивании семян, проницаемость мембран последних претерпевает изменения. Это может оказать существенное влияние на первоначальное поступление в обработанные семена воды, кислорода и тем самым ускорить протекание первых фаз развития растения. Существенным этапом событий, вызывающих стимуляцию прорастания, будет и аккумуляция поглощенной энергии в виде свободных радикалов.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 15 |
 

Похожие материалы:

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.