Алексей Николаевич Васильев, доктор технических наук, профессор, руководитель научного направления; Дмитрий Витальевич Поручиков, научный сотрудник Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ, Москва, Российская Федерация Реферат. Оценить исходные требования к теплоносителю при проектировании установки для получения энергии фазового перехода «вода-лед», необходимо провести экспериментальные исследования по теплофизическим и электрофизическим параметрам теплоносителя. Выбор теплоносителя определяет мощность разработанной установки. (Цель исследования) Экспериментально определить теплофизические и электрофизические параметры теплоносителя при воздействии на него электромагнитным полем сверхвысокой частоты, с перспективой применения этого теплоносителя в разработанной установке. (Материалы и методы) Использовали в качестве теплоносителя в разработанной экспериментальной установке для получения энергии фазового перехода «вода-лед» воду и солевой раствор хлорида натрия концентрацией 1-20 процентов. При воздействии электромагнитного поля сверхвысокой частоты (микроволновая печь Mystery MMW-2315G) мощностью 800 Ватт, при частоте магнетрона 2450 мегагерц изменяли продолжительность обработки: 30, 60 и 120 секунд. Измерили температуру замерзания, pH воды и растворов, удельную электропроводность, концентрацию соли. (Результаты и обсуждение) Выявили, что при воздействии электромагнитного поля сверхвысокой частоты на раствор хлорида натрия концентрацией 20 процентов температура его замерзания понижается с минус 16,6 до минус 18,5 градуса Цельсия, для эвтектического раствора-с минус 21,2 до минус 25 градусов Цельсия, pH и концентрация соли повышается, а удельная электропроводность уменьшается. (Выводы) Подобрали оптимальный теплоноситель для разработанной экспериментальной установки: солевой раствор хлорида натрия концентрацией 20 процентов, температура замерзания составляет минус 16,6 градуса Цельсия. Рекомендовали предусмотреть дополнительную емкость для электрофизической обработки теплоносителя. Определили, что после обработки электромагнитной обработки сверхвысокой частоты температура замерзания солевого раствора понизилась до минус 18,5 градуса Цельсия. Ключевые слова: фазовый перевод «вода-лед», солевой раствор, теплоноситель, электрофизическое воздействие, электромагнитное поле сверхвысокой частоты.

At agricultural facilities, the main attention is paid to the formation and maintenance of their microclimate parameters, and mechanization of storage processes. As world experience shows, it is necessary to develop and implement energy-saving systems and the use of renewable energy sources. The authors have developed energy-saving systems based on the heat pump, with upgraded electrical regulators. The developed system (patent 100873), uses thermoelectric elements and a low-potential energy source, to effectively maintain the temperature parameters of the microclimate during long-term storage of potatoes, but it requires a large amount of electricity consumption (30 to 35 kW), so the authors have developed an energy-saving system based on a heat pump (patent 123909). The temperature regime is achieved by using a thermoelectric cooler-heater and an electric heater. The humidifier allows for maintaining the necessary relative air humidity.

Relevance. With the increase in livestock production, the question of the rational use of by-products arises. Currently, such raw materials are mainly sold without processing. To increase the profitability of production, it is proposed to sell the offal in boiled form. One of the ways to obtain boiled products from small-sized meat raw materials with good consumer properties is the use of endogenous heating during massaging in brine.Methods. Theoretical studies were carried out by analyzing the physical processes associated with the propagation of electromagnetic waves in media with losses; the mass-transfer processes in raw materials with a curing substance during endogenous heating were studied. The visualization of the distribution of the electromagnetic field (EMF) in a cylindrical slotted resonator, the calculation of the intrinsic quality factor and the electric field strength (EF) were carried out using the CST Microwave Studio program. The substantiation of the operating modes of the installation was carried out through regression models obtained using a threefactor experiment of type 23 in the programs Statistica 12.0, Microsoft Excel 10.0. In the Compass-3D 18 program, three-dimensional modeling of the structural design of cylindrical slotted resonators-drums was carried out. Electromagnetic safety was evaluated by the results of studies of the power of the radiation flux by the installation using a PZ-33M, PZ-41 measuring devices.Results. The operating modes of the developed and manufactured microwave installation with a slotted cylindrical resonator-drum for heat treatment and massaging of raw materials are established, taking into account regression models. They are: productivity 10 kg/h; specific power 1.6 W/g; processing time 1.0 h, at a salt concentration of 12.88%; specific energy costs 0.165 kW·h/kg; frequency of rotation of the resonator-drum 23 rpm.

No abstract