Ефективна робота віброекстракційної апаратури передбачає оптимізацію співвідношення між мікро-і макромасштабними параметрами дії турбулентних пульсуючих струменів, що можливо здійснити лише при більш глибокому аналізі їх природи на стадії генерування віброперемішувальними пристроями і розповсюдження в робочому об’ємі апарата. Разом з тим, відомі методи розрахунку гідродинамічних, теплових і масообміних характеристик традиційних екстракторів є непридатними у практичному використанні для віброекстракторів.В представлених матеріалах зосереджено увагу на математичному описі моделі структури потоків на основі реальної комірчастої моделі із зворотними потоками за результатами випробувань пілотного віброекстрактора безперервної дії колонного типу.Показано, що в реальних умовах ідеалізовані моделі структури потоків в апаратах з інтенсивним гідродинамічним режимом руху фаз не забезпечують належну точність опису гідродинамічної структури потоків за причиною наявності в робочому об’ємі апарата додаткових гідродинамічних ефектів внаслідок створення віброперемішувальними пристроями нерівномірного профілю швидкостей окремих потоків в поперечному перерізі апарата – поздовжнім перемішуванням. Для встановлення, обґрунтованого в заданих технологічних межах зв’язку між конструктивними та технологічними параметрами процесу, застосовувалась аналітична теорія структури потоку.Представлені аналітичні дослідження структури гідродинамічних робочих потоків в умовах твердофазового безперервного віброекстрагування з урахуванням щільності зовнішніх джерел накопичення цільовогокомпонента на основі комірчастої моделі із зворотними потоками. Для спрощеного введення початкових параметрів та для наочного зображення результатів розрахунків було створено віртуальний тренажер.Аналітичні результати можуть бути використані на стадії проектування, конструювання віброекстракційної апаратури та при розв’язанні оптимізаційних задач.Створена за відповідним алгоритмом програма розрахунків реалізована за допомогою пакета MatLAB і дозволяє визначити розподіл концентрацій екстрактивної речовини за проточними і застійними зонами окремо по кожній фазі в часі, а також у кожній комірці робочої зони віброекстрактора безперервної дії.

The paper presents the results of amber extraction, which was subjected to high-voltage electric pulse treatment in order to intensify the extraction of target components. This method of processing made possible to achieve a high degree of grinding of the material and the appearance of additional micro- and macropores, which increased a total contact area of the phases required for an effective process of extracting raw materials. The processing was carried out in chambers of a high-voltage pulse-periodic generator with the storage capacities of 0.25 and 1.0 μF, an output voltage of 50 kV, and different number of pulses for the corresponding capacitor capacitance. For research, amber stones with an average size of 8.2 mm were selected. The process was carried out in an alcoholic medium with different electrical characteristics. As a result, the dependences of changes in the dry matter content, total mineralization, content of organic acids, active acidity pH, and optical density in the extract on a number of discharges at different pulse energies were obtained. The density of amber before and after processing was determined, which shows the ability of electric spark discharges to create additional porosity of the material necessary to ensure effective internal mass transfer. The results of the work can be used for the industrial implementation of electrospark processing of amber in order to obtain extracts with a complex of useful substances applicable in food, pharmaceutical, and cosmetic industries.

В процесі роботи колонних віброекстракторів безперервної дії під впливом низькочастотних механічних коливань транспортувально-сепарувальних пристроїв (тарілок) в робочому об’ємі апарата утворюється основний двофазовий потік, який можна умовно розбити на ряд послідовно з’єднаних комірок. В таких умовних комірках окрім основного потоку утворюються застійні зони, де затримується частина середовища, зворотні потоки та байпаси (коли частина потоку минає об’єм комірки і відразу попадає на вихід із неї). При такому виникає необхідність визначення характеристик названих гідродинамічних структур, з метою зменшення або повної ліквідації їх негативного впливу на гідродинаміку процесу вцілому – способом вибору їх оптимальних співвідношень щодо результуючих ефектів.Виходячи з аналізу експериментальних та теоретичних досліджень для складання математичного опису гідродинамічної структури двофазового потоку в колонному віброекстракторі за основу нами прийнято відомий опис структури комірковій моделі – з послідовними "додаванням – ускладненням" її математичними описами "аномальних" структур застійних зон способом складанням та вирішенням відповідних рівнянь матеріальних балансів для екстрагенту та твердої фази та для умов протис-прямованого руху тарілок відповідно, вверх і вниз.Представлені аналітичні дослідження структури гідродинамічних робочих потоків в умовах твердофазового безперервного віброекстрагування з урахуванням щільності зовнішніх джерел накопичення цільового компонента на основі коміркової моделі із застійними зонами. Аналітичні результати можуть бути використані на стадії проектування, конструювання віброекстракційної апаратури та при розв’язанні оптимізаційних задач.