11.7. Охарактеризуйте рівняння Моно – Ієрусалимського і його застосування при моделюванні технологічних процесів харчових виробництв.
Найбільше поширення одержали рівняння Моно і Моно - Ієрусалимського та ін. У моделі Моно:
де с0,с — початкова і поточна концентрації біомаси; S0,, S — початкова і поточна концентрації живильних речовин; μm, μ— максимальні і поточні питомі швидкості росту; у — емпіричний коефіцієнт; ks — константа насичення Моно, тобто концентрація субстрату, при якій μ= 0,5μmax Модель Моно—Ієрусалимського відрізняється тим, що питома швидкість росту мікроорганізмів описується рівнянням:
де kp — константа, що залежить від структури популяції; Р — концентрація інгібіруючого метаболіту.
11.8. Наведіть класифікацію та конструктивні особливості теплообмінників, які застосовуються в харчовій промисловості.
Теплообмінними апаратами, або теплообмінниками, називають пристрої, що призначені для передачі теплоти від більш нагрітого теплоносія (рідини або газу) до менш нагрітого, або між теплоносієм і твердим тілом (стінкою, насадкою). До теплообмінного апарату належать випарники, економайзери, льодогенератори, парогенератори, повітронагрівачі, градирні тощо. Застосовують теплообмінні апарати у теплоенергетиці, промисловості, сільському господарстві, системах вентиляції та опалення тощо.
Класифікація теплообмінників можлива за різними ознаками:
3а способом передачі тепла розрізняються теплообмінники:
змішування, у яких робітничі середовища безпосередньо стикаються або перемішуються,
поверхневі теплообмінники - рекуперативні, в яких один бік поверхні теплообміну весь час омиває гарячий теплоносій, а другий - холодний; регенеративні, в який одна і та сама поверхня теплообміну поперемінно омивається то одним, то другим теплоносієм.
3а призначенням:
випарні;
холодильники;
конденсатори.
За видом теплоносіїв залежно від агрегатного стану:
рідинно-рідинні - при теплообміні між двома рідкими середовищами;
паро-рідинні - при теплообмінні між парою і рідиною (парові підігрівники, конденсатори);
газо-рідинні - при теплообмінні між газом і рідиною (холодильники для повітря);
газо-газові - при теплообмінні між газовими середовищами;
паро-газові - при теплообмінні між парою та газом.
3а тепловим режимом розрізняють теплообмінники:
періодичної дії, у яких спостерігається нестаціонарний тепловий процес,
безперервної дії - зі сталим у часі процесом.
11.9. Охарактеризуйте основні змінні, апаратні особливості, характеристики технологічних потоків, які входять в математичні моделі теплообмінників.
При математичному описі теплообмінних процесів використовують рівняння матеріального та енергетичного балансів, руху рідинних і газових потоків, а також теплопередачі. Процес теплообміну можна представити типовими математичними моделями: ідеального перемішування, ідеального витиснення, комірочної, дифузійною та їхніми різними комбінаціями. Рівняння теплообміну використовують для опису передачі теплоти від рідини (газу) до стінки або від стінки до рідини (газу)
де τ — час передачі теплоти, с; Δt — різниця температур між стінкою tст і рідиною (газом) tг Рівняння теплопровідності використовують для опису потоку теплоти через перегородку (стінку)
