5.
Физикалық қасиеттері
Астық массасының және жеке дәннің жылу қасиеттілігін айқындайтын
негізгі параметрлері: меншікті жылу сиымдылығы, жылу өткізгіштігі,
температура өткізгіштігі және жылуға тұрақтылығы. Астық массасы және дәннің
жылу - физикалық қасиеттері отандық және шетелдік ғалымдар жұмыстарында
елеулі орын алады. Осы бағыттағы орындалған ғылыми жұмыстар жылу-
физикалық параметрлерін және олардың ылғал мен температураға тәуелдігін
анықтауға арналған.
Ылғалды астықтың жылу сиымдылығын (теплоемкость), оны су мен астық
массасын механикалық қоспасы ретінде қарастырып, келесі формуламен
есептеуге болады:
с
з
=
100−𝑤
100
с
с
+
𝑤
100
с
w
, (1-5)
мұндағы: с
с
– абсолютті құрғақ дәннің жылу сиымдылығы, 1,55 кдж/кг.град (0,37
ккал/кг.град);
с
w
– судың жылу сиымдылығы, 4,19 кдж/кг.град (1 ккал/кг.град).
Жылу өткізгіштік заттың жылу изоляциялық қасиетін көрсетеді, жылу
өткізгіштік- қыздыру немесе салқындату процестерінде температураның өзгеру
жылдамдығы. Астық массасының жылу өткізгіштігі айтарлықтай төмен келеді,
себебі масса тек дақыл дәнінен тұрмайды. Ондағы басқа заттардың жылуға
ықпалы бірдей болмайды. Әдетте, жеке дәннің жылу өткізгіштігі ағаштың осы
көрсеткішіне жақын, оның коэффициенті 0,419 вт/м.град (0,4 ккал/м.сағ.град).
17
Сурет 8. Бидай дәнінің жылу
сиымдылығының ылғалға тәуелділігі: 1-
ВНИИЗ бойынша; 2-жылжыту формуласы
бойынша.
ВНИИЗ бойынша жылу
сиымдылығының С ылғалға
(w = 8 % -дан жоғары жағдайда)
түзу сызықтық тәуелділікте
болады (сурет 8). Шамасы, с
з
(жылу сиымдылығының) w -
ылғалға тәуелділігі судың қатты
затпен әрекет ету түріне
байланысты.
Зерттеу
нәтижелерін
болжамдауда
ылғалы
өссе
заттың жылу сиымдылығы
артады.
Астық массасында (бидай және қара бидай) кеуектілік болуына байланысты
оның жылу өткізгіштігі 0,116 вт/м.град (0,095 ккал/сағ. град). Сонда жеке дәннің
жылу сиымдылығы астық массасының жылу сиымдылығынан 3-5 есе көп және
астық массасының жылу өткізгіштік коэффициенті оның ылғалына тәуелді. Бұл
тәуелділіктің мәні өте күрделі. Ылғал белгілі деңгейге жеткенде, кеуектілік
ылғал аумағына сәйкес келетін ылғал ары қарай өскенде, жылу өткізгіш
коэффициенті азаяды, осы мезгілге дейін, ылғал өскенде, оның деңгейінің
артқаны байқалады. Ылғалы 15-18% (құрғақ затқа есептегенде), температура
өткізгіш коэффициенті өседі.
Кептіру процесінде меншікті беттің маңызы өте зор, меншікті бет-1 кг
астықтағы дән беттерінің астық массасының нақты көлеміне қатынасы. Бұл жеке
дәннің формасы және оның өлшемдеріне байланысты. Бұл көрсеткіш аз болса
соншалықты барлық массаның меншікті беті көп, осы жағдайда майда дәннің, ірі
дәнмен салыстырғанда, газға қарсылығы жоғары келеді. Аталған жағдайлар
астықты кептіру жылдамдығына елеулі әсерін тигізеді. Астық массасының
кеуектілігі
, дән аралық көлемнің барлық көлемге қатынасы, процеске елеулі
әсерін тигізеді. Астық массасының кеуектілігіне әсерін тигізетін факторлар:
дәннің формасы, өлшемдері және бетінің кедір-бұдырлығы. Осы көрсеткіштерге
байланысты бидай дәні кеуектілігі 50-55%, сұлы – 65-70 және жүгері – 40-45.
Астық кептіргіштерінің түрі және құрылымына байланысты желмен үрленетін
қабаттың қалыңдығы 60-тан 250 мм аралығында процесс тиімді өтеді.Газды
кедергіге, астық қабатының ауамен үрлегенде көрсететін қарсылығы, негізінен
массаның қалыңдығы және қабаттың нығыздығы және ауаның жылдамдығы
әсерін тигізеді. Осы тәуелділікті сипаттайтын теңдеу:
S=9,81 A ι·υ
n
н/м
2
(МКГСС бойынша мм су деңгейі) (1-6)
18
мұндағы: ι – қабаттың қалыңдығы, мм;
υ –барлық қабатқа келетін ауаның жылдамдығы, м/сек;
A және n –астық массасындағы дәннің өлшемдері, формасы және
үйіндідегі нығыздалуына тәуелді мөлшер.
Осы формуламен массаның түрлі қалыңдығындағы дәннің қарсылық ету
мәндерін анықтауға болады және стандартты ауа үшін (температура 20
0
С және
ω = 50 %. 6 атм. қысым 101,3 кн/м
2
-760 мм рт. дең.). Осындай ауаның тығыздығы
1,2 кг/м
3
. Астық қабаты қарсылығының өзгеруі қабаттан өтетін ауа тығыздығына
тура пропорционал.
Түрлі дақылдың υ= 0,01- 0,13 м/сек аралығында
∆ℎ −
υ тәуелділігі сурет 9-
да, ал сурет 10-да үйіндідегі жүгері собығы үшін. Астық үйіндісінің газға
кедергісін шет ел ғалымдары зерттеген, олардың нәтижелері жоғарыда
келтірілген мәліметтер мен тұжырымдарды растайды.
Сурет 9.
∆ℎ −
υ тәуелділік графигі:
1-тары; 2-қара бидай; 3-бидай; 4-
сұлы; 5-арпа; 6-жүгері; 7-күнбағыс.
Сурет 10.
∆ℎ −
υ үйіндідегі жүгері
собығы үшін тәуелділік.
Астық дақылдарының сусымалдығы бірдей болмайды. Осы көрсеткіш
табиғи құлау
бұрышымен сипатталады. Дәннің бет бойымен сырғи бастауын
үйкеліс бұрышы
қамтамасыз етеді. Табиғи құлау және үйкеліс бұрыштары дәннің
формасы, бет жағдайына және ылғалына байланысты. Дақылдар үшін табиғи
құлау бұрышы: тары – 20-25
0
; бидай және қара бидай – 23-38
0
; арпа – 28-40
0
;
жүгері – 30-40
0
; сұлы – 31-54
0
. Дәннің ылғалы өскенде астық массасының
сусымалдығы төмендейді және осыған сәйкес табиғи құлама және үйкеліс
бұрыштары артады. Мысалы, бидай дәнінің ылғалы 15-тен 22% аралығында
табиғи құлама бұрышы 30-дан 38
0
-қа артады. Осы көрсеткіштерді астық
19
кептіргіштерді және оның бөлшектерін (корабалар, жалюздер, астаушалар,
құбырлар) жобалауда ескерілуі қажет.
Тік құбырға орналасқан дән ауаның әсерінен қалқу жағдайда болса, онда
осы жылдамдықты
қалқу жылдамдығы
деп атайды.
Бидай дәнінің орташа қалқу жылдамдығы 9 – 13,5 м/сек, арпа – 8,5-10,5, қара
бидай – 8,5-10 және сұлы – 8-9 м/сек. Осы көрсеткіштерді астық кептіргіштерді
жобалауда ескереді.
Достарыңызбен бөлісу: |
