Анизотропность и пористость как факторы флуктуации экзотермических процессов при хранении зерна

Abstract

Научно-обоснованная оценка и управление состоянием хранящегося зерна на основе достоверной информации обеспечивает надежный прогноз направленности взаимосвязанных физико-химических и биохимических процессов с целью своевременного принятия мер по предотвращению количественно-качественных потерь и пищевой безопасности зерна. Исходя из стационарности процесса хранения зерна, предлагается использовать систему дифференциальных уравнений, описывающих условия теплопередачи путем конвективного переноса, теплопроводности, диффузии кислорода сквозь слой анизотропного, пористого материала для предотвращения самосогревания зерна. Установлен уровень активационного барьера Еа=123 кДж/моль зерновой массы, как термодинамической системы, при достижении которой в ней образуется устойчивый внутренний источник тепла. Для учета основных факторов и прогнозной оценки возможных экзотермических процессов в зерновой массе (на токах, в элеваторах, при транспортировке, хранении и т.д.) предлагается использовать имитационную математическую модель.

Сенімді ақпарат негізінде сақталатын астықтың жай-күйін ғылыми негізделген бағалау және басқару астықтың сандық-сапалық ысырабын және тағамдық қауіпсіздігін болдырмау жөнінде уақтылы шаралар қабылдау мақсатында өзара байланысты физика-химиялық және биохимиялық процестер бағытының сенімді болжамын қамтамасыз етеді. Астықты сақтау процесінің стационарлығына сүйене отырып, астықтың өздігінен жылынуына жол бермеу үшін конвективті тасымалдау, жылу өткізгіштік, анизотропты, кеуекті материал қабаты арқылы оттегінің таралуы арқылы жылу беру жағдайларын сипаттайтын дифференциалдық теңдеулер жүйесін қолдану ұсынылады. Термодинамикалық жүйе ретінде Eа=123 кДж/моль астық массасының белсендіру тосқауылының деңгейі анық-талды, оған жеткенде тұрақты ішкі жылу көзі пайда болады. Негізгі факторларды есепке алу және астық массасындағы (токтарда, элеваторларда, тасымалдау, сақтау кезінде және т. б.) ықтимал экзотермиялық процестерді болжамды бағалау үшін имитациялық математикалық модельді қолдану ұсынылады.

Scientific-based assessment and management of the state of stored grain based on reliable information provides a reliable forecast of the direction of interrelated physical, chemical and biochemical processes in order to take timely measures to prevent quantitative and qualitative losses and food safety of grain. Based on the stationary nature of the grain storage process, it is proposed to use a system of differential equations describing the conditions of heat transfer by convective transfer, thermal conductivity, and oxygen diffusion through a layer of anisotropic, porous material to prevent self-heating of the grain. The level of the activation barrier Eа=123 kJ/mol of the grain mass is established as a thermodynamic system, when it reaches a stable internal heat source. To take into account the main factors and forecast possible exothermic processes in the grain mass (on currents, in elevators, during transportation, storage, etc.), it is proposed.