Аналитическая модель смешивания сыпучих растительных компонентов
Автор: Матюшев Василий Викторович, Аветисян Артур Самвелович, Чаплыгина Ирина Александровна, Беляков Алексей Андреевич
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Пищевые технологии
Статья в выпуске: 4, 2023 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - аналитическое моделирование закономерностей функционирования запатентованного смесителя сыпучих растительных компонентов и оптимизация его параметров. Для решения поставленной цели необходимо аналитически обосновать вариабельность и энергоемкость процесса смешивания сыпучих растительных компонентов в зависимости от факторных показателей. Аналитическая модель смешивания сыпучих растительных компонентов разработана для запатентованной конструкции лопастного смесителя. В качестве факторов были выбраны: угловая скорость вала смесителя; угол наклона лопаток; содержание пшена в смеси. Критериями оптимизации являлись: вариабельность смеси и энергоемкость процесса смешивания сыпучих компонентов. Для аналитического моделирования использовался компьютерный пакет Maple. Аналитическое моделирование закономерностей функционирования модифицированного смесителя сыпучих растительных компонентов и оптимизация его параметров реализованы в несколько шагов: выполнен аналитический мониторинг группы показателей процесса смешивания, включающий систематизацию и статистическую обработку экспериментальных данных; аналитическое представление вариабельности и энергоемкости процесса смешивания сыпучих растительных компонентов; оптимизация процесса смешивания сыпучих растительных компонентов по значениям результатных показателей вариабельности и энергоемкости. Получены уравнения регрессии вариабельности и энергоемкости процесса смешивания сыпучих растительных компонентов. Так, наибольшее влияние на вариабельность среди факторных показателей оказывает угол наклона лопаток, имеющий наибольшее значение по абсолютной величине, далее - содержание пшена в смеси, а затем угловая скорость вращения вала смесителя. Однако по влиянию на энергоемкость наибольшее воздействие отмечено для угловой скорости вращения вала с оценкой по абсолютной величине коэффициента корреляции. На втором месте по влиянию - угол наклона лопаток, на третьем месте - содержание пшена в смеси.
Аналитическая модель, смеситель, смесь, компонент, фактор, вариабельность, энергоемкость, корреляция, уравнение регрессии
Короткий адрес: https://sciup.org/140299720
IDR: 140299720 | DOI: 10.36718/1819-4036-2023-4-202-209
Список литературы Аналитическая модель смешивания сыпучих растительных компонентов
- Аветисян А.С., Матюшев В.В., Чаплыгина И.А. Эффективность применения лопастного смесителя сыпучих компонентов в технологии производства экструдатов // Научно-практические аспекты развития АПК: мат-лы нац. науч. конф. (Красноярск, 12 ноября 2021 г.) / Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2021. С. 61–64.
- Анализ существующих и перспективных конструкций смесителей сыпучих компонентов / В.В. Матюшев [и др.] // Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы развития: мат-лы междунар. науч.-практ. конф. (Красноярск, 21–23 апреля 2020 г.) / Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2020. Ч. 2. С. 178–181.
- Аветисян А.С. Совершенствование конструкции лопастного смесителя сыпучих компонентов // Инновационные тенденции развития российской науки: мат-лы XIV между-нар. науч.-практ. конф. молодых ученых. (Красноярск, 7–9 апреля 2021 г.) / Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2021. Ч. 1 С. 398–400.
- Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981. 448 с.
- Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика для инженеров и научных работников. М.: Физматлит, 2012. 816 с.
- Компьютерные технологии при проектировании и эксплуатации технологического оборудования: учеб. пособие / Г.В. Алексеев [и др.]. СПб.: ГИОРД, 2012. 256 с.
- Численные методы при моделировании технологических машин и оборудования: учеб. пособие / Г.В. Алексеев [и др.]. СПб.: ГИОРД, 2014. 200 с.
- Сажин С.Г. Средства автоматического контроля технологических параметров: учеб. пособие. М.: Лань, 2014. 368 с.
- Пат. 192831 RU, МПКВ01F7/02 (2006.01), В28С 5/14 (2006.01). Лопастной смеситель / Матюшев В.В., Семенов А.В., Чаплыгина И.А., Аветисян А.С.; патентообладатель Красноярский государственный аграрный университет. № 2019122007; заявл. 09.07.2019; опубл. 02.10.2019.
- Экспертно-аналитическая модель получения энергонасыщенных экструдатов из питательных смесей на основе зерна / Чаплыгина И.А., Матюшев В.В., Семенов А.В., Беляков А.А. Свидетельство о регистрации про-граммы для ЭВМ 2022613485, 14.03.2022. Заявка № 2022612862 от 02.03.2022.
- Моделирование качества зерновых кормов, обработанных методом экструдирования с предварительным проращиванием одного из компонентов / Матюшев В.В., Чаплыгина И.А., Семенов А.В., Беляков А.А. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2020667319, 22.12.2020. Заявка № 2020666856 от 16.12.2020.
