Содержание к диссертации
Введение
1. Перспективы применения устройств с газопроницаемым зернистым слоем в пищевой промышлености II
1.1 Анализ существующих способов регулирования расходно-перепадных характеристик проточных пневмосистем 11
1.2 Анализ существующих подходов к моделированию газодинамических процессов в проточных системах с зернистым слоем 15
1.3 Перспективы использования метода экспертных оценок для определения параметров автоматизированных технологических систем : 27
1.4 Теоретические основы синтеза автоматизированных систем с несущей газовой прослойкой 32
1.5 Цели и задачи 34
2. Математическое моделирование газового буфера в системах с полусферической распределительной решёткой 38
2.1. Гипотезы и допущения 39
2.2. Техника и методика проведения экспериментов 50
2.3. Результаты исследований и их анализ. 57
2.4. Определение режимов подачи газа в несущую прослойку. Программное обеспечение 60
3. Математическое моделирование колебательных процессов в системе " полусферическая газораспределительная решётка - несущая прослойка-фрагмент вязко-пластичной массы" 64
3.1. Гипотезы и допущения 64
3.2. Математическое описание. Результаты теоретических исследований и их анализ. Программное обеспечение 72
3.3. Техника и методика проведения исследований 81
3.4. Результаты исследований и их анализ. 84
4. Использование метода парных сравнений для определения параметров автоматизированных технологических систем ' 90
4.1. О влиянии соплового обдува на физико-химические и реологические свойства молочной помадной конфетной массы 90
4.2. Техника и методика проведения исследований 98
4.3. Результаты исследований и их анализ 104
5. Автоматизированное' управление процессом формования вязко-пластичных масс на несущей газовой прослойке 107
5.1. Алгоритм оптимального управления и его техническая реализация '. 107
5.2. Экспериментальная апробация результатов исследований 117
5.3. Техническая реализация алгоритма оптимального управления процессом формования помадных конфетных масс, описание комплекса технических средств 121
5.4. Устройства для бесконтактного формования и охлаждения молочных помадных конфетных масс 126
5.5. Основы инженерного расчета 131
5.6. Промышленные испытания в условиях ОАО "Воронежскаякондитерская фабрика" .' 134
Заключение, 138
Библиографический список 140
Приложения 149
Приложение А v 150
Приложение Б 151
- Анализ существующих подходов к моделированию газодинамических процессов в проточных системах с зернистым слоем
- Гипотезы и допущения
- Математическое описание. Результаты теоретических исследований и их анализ. Программное обеспечение
- О влиянии соплового обдува на физико-химические и реологические свойства молочной помадной конфетной массы
Введение к работе
В ряде производств химической и пищевой отраслей наиболее проблемным участком производства является отливка и формование полуфабрикатов. При формовании, например, помадных конфет, возникают трудности с выбором материала форм, так как он должен соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям.
Наиболее распространенным способом формования помадных конфет в настоящее время является отливка в крахмальные ячейки, однако он имеет ряд недостатков: длительность технологического процесса, удорожание продукции из-за применения в качестве формовочного материала крахмала и растительного масла, ухудшение качества конфет вследствие прилипания крахмала к корпусам, увеличение брака продукции из-за осыпания крахмальных ячеек [31, 38, 39]. Использование крахмала в качестве формовочного материала является причиной запыленности производственных помещений, что ведет к ухудшению условий труда в цехе. Для сокращения продолжительности технологического процесса необходимо использовать специальное дорогостоящее оборудование, занимающее большие производственные площади.
В 60-е-80-е годы двадцатого столетия отечественными учёными и рядом зарубежных фирм ("Baker Perkins", "Modified") были предложены устройства для формования конфетных масс в резиновые, пластмассовые и силиконовые формы [27, 28, 83, 84]. Однако они имеют ряд недостатков: высокая стоимость и малый срок службы; материал форм должен выдерживать температуру до 70С, для устранения прилипания конфетных масс стенки ячеек необходимо подпыливать стеаратом магнезии, который в свою очередь затрудняет формирование корочки на поверхности корпусов конфет, содержащих метоксильные пектины, что замедляет процесс структурообразования [31].
Учёными Воронежской государственной технологической академии совместно со специалистами ВНИИКП был разработан способ отливки корпусов помадных конфет на тонкую воздушную прослойку [5, 10].
Пневматические устройства обладают рядом достоинств: отсутствием движущихся механических частей, простотой управления движением изделий, например, за счет изменения давления в пневматической камере, возможностью совмещать процесс транспортирования с взвешиванием, сортировкой или какими - либо технологическими операциями. Они имеют высокие динамические характеристики и, как следствие этого, большую пропускную способность. Это вызвано, в первую очередь, тем, что воздушная прослойка играет роль идеальной смазки. Наладка и запуск в работу пневматических устройств требуют в 4-6 раз меньших затрат времени.
Ремонт пневмоустановок прост и не требует квалифицированной рабочей силы, их использование позволяет уменьшить уровень шума в производственных помещениях [46, 65].
Формование корпусов помадных конфет на несущей прослойке - достаточно сложная технологическая операция. Она включает несколько этапов: взаимодействие струи конфетной массы с воздушным потоком; заполнение ячейки конфетной массой, сопровождающееся колебательными движениями; колебания конфетной массы на прослойке после заполнения ячейки; образование на поверхности массы тонкой жесткой корки; колебательные процессы, в ходе которых конфетная масса ведёт себя подобно твёрдому телу; собственно выстойка (удержание) на несущей прослойке; разгрузка готовых корпусов.
Качество формования определяется оптимальной организацией процессов охлаждения и формообразования. Сложность и быстротечность процессов, протекающих при формовании вязко-пластичных масс, обусловливает особые требования к регулированию расходно-перепадных характеристик пневмосистемы с целью обеспечения, как необходимой несущей способности прослойки, так и оптимального режима охлаждения,
В настоящее время не создано математических моделей, позволяющих описать процессы, протекающие при работе устройства, реализующего данный принцип, не предложены и какие-либо алгоритмы инженерного расчёта. Следует отметить, что существую-: модели, описывающие движение тела в потоке несжимаемой ньютоновской среды, распределение скоростей и дав-ления среды в несущей прослойке, загрузку изделия на несущую прослойку, образованную за счёт истечения среды сквозь отверстия перфорации газораспределительной решётки, колебательные процессы в системе "лневмо-установка - несущая прослойка - изделие" и т.д. Однако они носят частный характер и не могут быть использованы для описания процессов, протекающих при работе устройств для бесконтактного формования вязко-пласичных масс.
Современная теория систем автоматического управления базируется на трудах Понтрягина Л.С, Бесекерского В.А., Егупкина М.Д., Лучко СВ., По-пова Е.П. и др. ученых.
В основе теории тонкой газовой прослойки лежат труды известных учёных: Л. Прандтля, Бай-шии, В. Константинеску, Г. Райхардта. В нашей стране научное направление успешно развивали и продолжают исследования К.С. Ахвердиев, СВ. Пинегин, А.К. Никитин, Б.И. Кущев, В.К. Битюков, В.Н. Колодежнов и др.
Вопросам практического применения устройств с тонкой воздушной прослойкой посвящены работы Ю.ІУІ. Маховера, В.Ю. Резника, Е.А. Брылева, а также сотрудников лаборатории механики сплошных сред Воронежской государственной технологической академии.
Цель работы: разработка и исследование системы автоматизированного управления процессом формования вязко-пластичных масс на несущей га- зовой прослойке с целью повышения технико-экономических показателей производства.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: анализ существующих способов регулирования расходно-перепадных характеристик проточных пневмосистем; разработка алгоритма автоматизированного оптимального управления процессом формования вяз ко-пластичных масс; математическое моделирование газового буфера в системах с полусферической газораспределительной решёткой; математическое моделирование колебательных процессов в системе "полусферическая газораспределительная решётка — несущая прослойка — фрагмент вязко-пластичной массы"; разработка методики балльной оценки качества готовой продукции и её применение для определения длительности формования помадных конфетных масс; разработка способа оперативного регулирования расхода рабочей среды в устройствах с несущей газовой прослойкой; техническая реализация результатов, разработка методики инженерного расчёта устройств с несущей газовой прослойкой; - апробация результатов исследований в промышленных условиях. Методы исследования. В работе использованы основные положения теории автоматического управления; механики сплошных сред, теоретической механики, аэродинамики, теории колебаний, методы оптимального управления, методы экспертного ранжирования и групповой экспертизы. При проведении экспериментальных исследований применялись математические методы планирования экспериментов и статистические методы анализа и обработки экспериментальных данных. Для оценки качества готовой продукции применялась методика балльной оценки.
Научная новизна. На основе анализа существующих подходов к математическому описанию гидрогазодинамических процессов, протекающих в устройствах с несущей газовой прослойкой, создана математическая модель системы "полусферическая газораспределительная решётка - несущая прослойка - фрагмент вязко-пластичной массы", а также математическая модель, протекающих в ней колебательных процессов. Разработана методика определения продолжительности формования вязко-пластичных масс. Доказана гипотеза о необходимости оперативного регулирования расходно-перепадных характеристик пневмосистемы с целью сохранения главный качественный по-казателя - наличия несущей прослойки. Созданы теоретические основы синтеза системы оперативного управления процессом формования вязко-пластичной массы на несущей газовой прослойке. Разработан алгоритм автоматизированного оптимального управления процессом формования вязко-пластичных масс.
Практическая ценность работы. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования легли в основу разработки системы автоматизированного оптимального управления процессом формования вязко-пластичных масс на несущей прослойке. Спроектированы оперативно регулируемые устройства для бесконтактного формования и охлаждения помадных конфетных масс характеристиками с использованием упругого слоя зернистого материала (патенты на изобретения Р.Ф. № 2184461, № 2195835, № 2231267), разработан инженерный расчет, создано соответствующее программное обеспечение.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на Международных научно-технических конференциях "Пищевые продукты XXI века" (Москва, 2002, 2003 г.), Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д.Глинки и. 10-летию технологического факультета ВГАУ (Воронеж 2003 г.), III Международной научно-технической конференции "Авиакосмические технологии" (Воронеж 2002 г.), III Всероссийской научно- технической конференции "Информационные технологии и системы" (Воронеж, 1999 г.), XXXVII - XLIII отчетных научных конференциях ВГТА (Воронеж, 1999 - 2004 гг.), Международной научной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов "Сучасні методи створення нових технологій та обладнання в ха рчовій промисловості" (Киев, НУХТ, 2002г.). Разработанный способ формова ния помадных молочных конфет прошел полупромышленные испытания в усло виях ОАО "Воронежская кондитерская фабрика". Расчётный годовой экономи ческий эффект составил 635 тыс. руб. в ценах на октябрь 2003г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 печатные работы, в том числе, 15 статей, 3 патента РФ.
Структура и объем работы.,Диссертационная работа содержит введение, пять глав, заключение, список литературы из 86 наименований, 16 приложений. Работа изложена на 179 страницах основного текста, содержит 66 рисунков и 25 таблиц.
За научные консультации по разделам диссертационной работы "Математическое моделирование газового буфера в системах с полусферической распределительной решёткой", "Математическое моделирование колебательных процессов в системе "полусферическая газораспределительная решётка - несущая прослойка - фрагмент вязко - пластичной массы" и " Автоматизи рованное управление процессом формования вязко-пластичных масс на не сущей газовой прослойке " автор выражает глубокое признание и благодар ность доценту кафедры "Техническая механика" ВГТА Носову О. А.
Анализ существующих подходов к моделированию газодинамических процессов в проточных системах с зернистым слоем
Расходно-перепадные характеристики определяют многие важные параметры устройств с тонкой газовой прослойкой, в том числе и работоспособность вообще. Использование упругого зернистого материала в устройствах с тонкой газовой прослойкой является перспективным в решении вопроса оперативного регулирования расхода рабочей среды, подаваемой в прослойку под изделие [14, 55, 71]. В работе Безухова Н.И. рассмотрена задача смятия сферических тел из упругого материала [8]; Жесткая сфера радиуса R покоится на упругом полупространстве (рис. 1.4). Если исключить влияние собственного веса и внеш 16 него давления на тело, то касание сферы с граничной плоскостью полупространства происходит в точке. На расстоянии от точки касания, малом по сравнению с R, зазор между сферой и граничной плоскостью может быть, как известно, с достаточным приближением определен формулой: СО, - 2R (1.9) Если к сферическому телу будет приложена нагрузка, нормальная к первоначальной граничной плоскости и проходящая через центр сферы, то вследствие упругости полупространства граничная плоскость изогнется, а сферическое тело опустится и прогнется. Ввиду симметрии деформации относительно оси, совпадающей с направлением силы, площадка контакта деформированного сферического тела с граничной поверхностью упругого полупространства будет, очевидно, представлять в плане круг некоторого радиуса а; закон распределения давления под сферическим телом не известен, подлежит определению. Если напряжение смятия бесконечно малой площадки dF площадки обозначить через q, то элементарная сила на площадке составит: dP=qdF=qsd(pds. (1-Ю) Если давление в центре контакта обозначить через qo, то на расстоянии г от этого центра давление составляет:
Необходимость оперативного регулирования расхода рабочей среды в устройствах с несущей прослойкой возникает, как правило, в случае транспортирования и удержания вязко-пластичных тел. Для выработки оптимальных режимов подачи воздуха в прослойку необходимо рассмотреть процессы, протекающие при загрузке и удержании таких тел и разработать соответствующие математические модели. В работах [16, 73] была получена математическая модель гидрогазодинамических процессов, протекающих при загрузке вязкопластичного тела на несущую прослойку, образованную за счёт истечения воздуха сквозь распределительную решётку, в ударном режиме. При описании движения вязкопластичного тела в потоке воздуха использовались основные законы механики твердых тел. Это допущение было принято на основе данных работы Я.Е. Гегузина, в которой доказано, что струя жидкости в момент удара о поверхность ведёт себя подобно твёрдому IS телу, так как время её расплющивания больше времени, в течение которого происходит уд ар [ 18]. Для удобства описания процессов траектория движения сферического тела была условно разбита на три участка (рис. 1.5). Экспериментально было доказано, что для турбулентного ограниченного потока на расстоянии от распределительной решётки от 0 до 2Яф (где Яф - радиус полусферической распределительной решётки) величина градиента давления в поперечном сечении потока газа пренебрежимо мала. Поэтому при описании движения тела на первом участке было принято допущение о том, что скорость воздуха в потоке можно считать постоянной и равной скорости газа на выходе из отверстия площадью лКф [16]. Рис 1.5 — Загрузка сферического тела в полусферическую форму: 1 -форма; 2 - жесткая сфера. z=0; V\tz=S\h\; В качестве исходных при построе-нии математической модели процесса загрузки вязкопластичного тела были приняты уравнения движения объекта. Закон движения объекта на первом участке при граничных условиях t=0; /], mz = -mg + W., (1.19) где т -масса падающего объекта, кг; g — ускорение свободного падения, м/с ; W\ - сила сопротивления потока газа, Н; t — время падения, с; z — текущее значение расстояния от опорной поверхности изделия до рабочей поверхности газораспределительной решетки, измеряемое по вертикали, м; z — скорость падения тела, м/с; S— начальная высота падения, м; h\ - высота цилиндрического участка пневмоячейки.
Гипотезы и допущения
При разработке данной модели главной рабочей гипотезой является предположение о том, что все фрагменты струи ВПМ при отливке движутся синфазно нижней поверхности поршня отливочного механизма, течениями же субстанции внутри струи при оценке кинематики можно принебречь, в г таком случае допустимо рассматривать струю как твердое тело, движущееся под действием силы тяжести, силы воздействия поршня отливочного механизма, сил со стороны газового потока или несущей прослойки. В данной модели в качестве ВПМ рассматривалась помадная молочная конфетная масса. Как известно, основным способом формования помадных масс является их отливка в крахмальные формы. С этой целью используются различные конфетоотливочные автоматы, в механизмах дозирования которых предусмотрено беспрепятственное прохождение массы из воронки в мерные цилиндры по коротким каналам с возможно большим сечением. Истечение массы из отверстия насадка отливочного механизма происходит под действием поршня, который совершает возвратно-поступательные движения в мерном цилиндре (рис/2.1). Поршень шарнирно связан с кривошипом кривошипно-шатунного механизма, приводимого в движение приводом. На рис. 2.1 представлены кинематическая схема кривошипно-шатунного механизма и графики, изображающие зависимости расстояния SCi пройденного точкой С, её скорости Vc и ускорения ас от времени. Кривошип вращается с постоянной угловой скоростью и через шатун передает возвратно-поступательное движение поршню. График изменения скорости т.С представлен на рис.2.1 б, в интервале времени от t=0 до t=ti скорость поршня Vn увеличивается по кривой близкой к синусоиде. На участке от t=t; до t=t2 происходит уменьшение скорости до V„=0 при г= [6]. В процессе формования масса находится в контакте с нагнетательными органами, внутренними стенками корпуса формующего устройства. В результате взаимодействия массы с рабочими органами в последней создаются внутренние напряжения, которые вызывают её течение. Характер течения определяется как реологическими свойствами массы, так и силами сцепления её частиц с поверхностями контакта [38].
Поступая в мерные цилиндры отливочного механизма, масса выталкивается в формы через насад -JLL_ І20 0ки с помощью поршня, при этом давление поршня на массу; не превышает 0,3 МПа и в основном складывается из потерь давления на вязкое трение в канале (линейное сопротивление) и потерь дав-1 2 t2 ления на вход и выход из него (местное сопротивление). Съемка движущейся струи ВПМ, при её отливке на несущую прослойку, образованную за счет истечения воздуха через пористую решетку, позволила определить особенности движения струи, t2 оценить её скорость и время падения [44]. На начальном этапе происхо Рис. 2.1 - Кривошипно-шатунный механизм отли- ДИТ формирование Свода вочного устройства: а) кинематическое схема; б) . Хронометраж съемки показал, что скорость движения струи под суммарным воздействием силы тяжести и силы давления поршня возрастает по некоторому нелинейному закону и больше скорости движения поршня отливочного механизма. Характер зависимости при этом определяется как чисто гидродинамическими параметрами, так и реологией масс. В данном случае встречный поток газа не приводит к заметному изменению формы и размеров поперечного сечения струи ВПМ (рис. 2.2 а,б).
На момент входа струи в пространство, ограниченное стенками газораспределительной решётки, согласно диаграмме (рис. 2.1 а) происходит увеличение скорости поршня дозирующего устройства, однако, как показали наблюдения, в данном случае начинается торможение струи встречным потоком газа, влияние которого возрастает по мере её приближения к поверхности решётки, что приводит к утолщению струи. При этом между рабочей поверхностью ячейки и фронтальной поверхностью струи формируется пленочное течение газовой среды (рис. 2.2 в). На некотором расстоянии от распределительной решетки начинается интенсивное торможение струи ВПМ на несущей прослойке, образующейся между рабочей поверхностью газораспределительной решётки и фронтальной поверхностью струи (рис. 2.2г), при этом скорость поршня отливочного механизма продолжает увеличиваться (рис 2.1 а). Рис. 2.2 -Движение струи Анализ съёмок позволяет сделать вывод о ВПМ во встречном потоке газа при её отливке на не- том, что изменение поперечного размера струи сущую прослойку. массы при её" отливке незначительно, следовательно, при построении математической модели можно принять допущение о постоянстве формы и размеров поперечного сечения струи ВПМ во время её движения
Математическое описание. Результаты теоретических исследований и их анализ. Программное обеспечение
Используя данные зависимости, можно подтвердить рабочую гипотезу и определить основные параметры колебательных процессов, протекающих в системе "вязко-пластичная масса - несущая прослойка". Для определения перемещения точки, лежащей на поверхности вязко-пластичной массы, на этапе заполнения газораспределительной решётки необходимо решить уравнения (2.16) и (3.38). С целью оптимизации процесса получения результата была создана программа для персонального компьютера на языке программирования Turbo Pascal, реализующая метод Рунге-Кутта, работающая в заданном диапазоне температур отливки ВПМ (60ч-84С) и расстояния от среза насадка до рабочей поверхности формы (0,015-т-0,035м), блок схема представлена на рис.3.3. В результате решения получены зависимости перемещения точки Оз ВПМ от времени, представленные на рис.3.4-3.9 и в приложении Д. Видно, что на этапе заполнения внутрирешёточного пространства при постоянном расходе газа, подаваемого в несущую прослойку, величина которого рассчитана по модели, полученной в главе 2, неизбежно происходит контакт с поверхностью распределительной решётки. Амплитуда результирующих колебаний возрастает настолько, что толщина прослойки становится меньше величины hmin (за hmin принята максимальная величина шероховатости поверхности решётки). Увеличение амплитуды колебаний на этапе заполнения внутрирешёточного пространства можно объяснить значительной текучестью горячей ВПМ (Tg=60-rS4 С), а также действием нагрузок со стороны дозирующего устройства.
После заполнения внутрирешёточного пространства в системе происходят затухающие колебания, Начало Ввод исходных данных Вычисление перемещения т. ( в режиме поршневых колебаний при этом амплитуды результирующих колебаний, как видно из рисунков 3.5, 3.7, 3.9, не превышают значений, соответст г йод начальных условий для расчета перемещения т. ( в режиме колебаний типа "бегущая волна" вующих толщине несущей прослойки большей, чем hmin. Вычисление перемещения т. О) в режимг колебаний типа "бегущая волна Вывод результатов расчёта Анализ полученной модели показывает, что формование ВПМ невозможно осуществлять при постоянном расходе газа, так как это неизбежно приводит к контакту массы с поверхностью формы. Следовательно, Конец Изменение положения точки 6 во времени (после заполнения внутрирешёточ-ного пространства) при: 1 - р=0,235рад; 2 - (р=0,565рад; 3 - р=0,9рад; 4 - р= 1,235рад; Т0=84С, S=0,025M. В процессе отливки и выстойки вязко-пластичной массы, в частности, молочной помадной конфетной, на несущей прослойке происходит изменение её реологических свойств, характеристиками которых являются константа консистенции К и индекс течения п, которые зависят в первую очередь от температуры массы. Для определения скорости охлаждения ВПМ потоком газа проводились исследования на лабораторной установке, представленной на рисунках 3.10, 3.11. Лабораторная установка включает пневмокамеру 1 с плоской пористой ре шеткой, подключенную к пневмотракту, содержащему два компрессора, один реси вер объемом 3,2 м3 (на рис. 3.11 не показа ны), ротаметр 2 и манометр 3, смонтиро ванные на стенде. Рис. 3.10 - Лабораторная установ ка для исследования скорости ох-Помадную молочную конфетную тждения ВПМ потоком газа. массу изготавливали по рецептуре, приведенной в приложении А, помещали в ячейку 5, установленную на расстоянии h от рабочей поверхности пневмокамеры 1. ра 3.11 - Лабораторная установка для исследования скорости охлаждения ВПМ потоком газа: 1 — пневмоячейка с плоской решеткой; 2 — лабораторный штатив; 3 -манометр; 4 - ротаметр; 5 -ячейка.. ВПМ охлаждалась газом, истекающим сквозь пористую поверхность пневмокамеры 1, при фиксированном расходе газа Q„ продолжительность охлаждения фиксировалась с помощью электронного секундомера CASIO. По истечении заданного времени измерялась темпе ратура ВПМ с помощью миниатюрных термодатчиков. При проведении исследований применялся полнофакторный униформ-ротатабельный метод планирования эксперимента. В качестве изменяемых параметров при исследовании процесса охлаждения ВПМ потоком газа были выбраны: расход газа Q-., время обдува /, температура отливки То, расстояние между распределительной решёткой и ВПМ (толщина прослойки) h. В качестве функции отклика - температура - Т= {(Q& t, То, И). В таблице 3.1 приведены основные характеристики плана экспериментов. За минимальное значение расуода Qz приняли ноль, а за максимальное -расход, необходимый для остановки струи ВПМ на несущей прослойке (рассчитанный по модели, полученной в главе 2), температура отливки конфетной массы выбрана в соответствии с технологическими инструкциями [33]. По результатам экспериментальных исследований (см. приложение Е), в соответствии с методикой описанной в п. 2.3, были получены регрессионные выражения, связывающие температуру ВПМ с расходом газа Ог (м3/с), продолжительностью обдува t (с), температурой отливки конфетной массы То (С) и толщиной прослойки h (мм):
О влиянии соплового обдува на физико-химические и реологические свойства молочной помадной конфетной массы
Процессы тепло - и массообмена, протекающие при обдуве, обусловлены уносом тепла, а также влаги с поверхности конфетной массы воздушным потоком. Известно, что наиболее интенсивно процесс охлаждения протекает в начале обдува, в первые 5-10 минут, когда происходит перенос тепла из поверхностного слоя массы, затем он замедляется. Скорость охлаждения конфетной массы при обдуве увеличивается в 4-6 раз. Перенос тепла в потоке зависит от гидродинамических условий течения воздуха. Механизм переноса тепла в потоке при турбулентном движении среды характеризуется интенсивным перемешиванием за счет турбулентных пульсаций, что приводит к выравниванию температур в ядре потока до некоторого среднего значения. Перенос тепла в ядре определяется, прежде всего, характером движения теплоносителя, но зависит также от его теплофизиче-ских свойств. По мере приближения к поверхности интенсивность теплопередачи падает. Это объясняется тем, что вблизи поверхности образуется тепловой пограничный слой. Если за пределами внешней границы теплового пограничного слоя преобладающее влияние на теплопередачу оказывает турбу-лентный перенос, то в самом слое, по мере приближения к поверхности конфетной массы, все большее значение приобретает теплопроводность, а в непосредственной близости от поверхности массы перенос тепла осуществляется только теплопроводностью. С развитием турбулентности потока пограничный слой становится настолько тонким, что конвекция начинает оказывать
