Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 3.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 3. С. 547–555. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-3-547-555 551 Статистическая обработка результатов экспериментов по определению теплофизических характеристик молока методом нелинейной регрессии проведена при помощи программы DataFit v 9.1.32, результаты определения первой критической плотности теплового потока – в два этапа: на первом этапе при помощи программы StatGraphics Plus v 5.0.1, на втором – DataFit v 9.1.32. Адекватность полученных математических моделей определялась критерием Фишера и коэффициентом детерминации [5]. При определении теплофизических характеристик молока функцией отклика являлись: удельная массовая теплоемкость y 1 , Дж/(кг·К), коэффициент теплопроводности молока y 2 , Вт/(м·К), температура кипения смеси y 3 , °С, а варьируемыми факторами: температура смеси х 1 , °С, жирность молока х 2 , %. При определении первой критической плотности теплового потока функцией отклика явился коэффициент А формулы (1) y 4 , а варьируемыми факторами: жирность молока х 1 , % и удельная плотность обогрева парогенерирующей трубы х 2 , Вт/м 2 . Результаты и обсуждение В результате реализации плана эксперимента и обработки полученных данных по теплофизическим характеристикам молока были найдены уравнения регрессий, адекватно описывающие влияние температуры и его жирности на удельную массовую теплоемкость (2) и коэффициент теплопроводности (3), а также жирности молока на его температуру кипения (4). Поверхности отклика факторного пространства для удельной массовой теплоемкости и коэффициента теплопроводности молока представлены на рис. 3 и 4 соответственно, а зависимость температуры кипения молока от жирности при нормальном атмосферном давлении – на рис. 5. y 1 = 0,482 – 64,787/ x 1 + 3174,523/ 2 1 x – 0,0097 x 2 / x 1 – 39553,70/ 3 1 x – 0,251 2 2 x / x 1 . (2) При p = 0,95 критерий Фишера F факт = 4,97, коэффициент детерминации R 2 = 0,834. Таким образом, модель принята адекватной, все коэффициенты уравнения значимы. Рис. 3. Поверхность отклика факторного пространства для удельной массовой теплоемкости Fig. 3. The surface response of the factor space for specific mass heat capacity y 2 = –29,957 – 69,892/ x 1 + 89,638/ x 2 – 248,557/ 2 2 x + 780,878/( x 1 · x 2 ) + 205,312/ 3 2 x – 814,348/( x 1 · 2 2 x ). (3) При p = 0,95 критерий Фишера F факт = 10,327, коэффициент детерминации R 2 = 0,827, поэтому модель признана адекватной, все коэффициенты уравнения значимы. Рис. 4. Поверхность отклика факторного пространства для коэффициента теплопроводности Fig. 4. The surface response of the factor space for the coefficient of thermal conductivity y 3 = 99,471 – 2,423ln( x )/ x + 6,693ln( x )/ 2 2 x . (4)