Вестник МГТУ. 2016, №4.

Вестник МГТУ. 2016. Т. 19, № 4. С. 869–877. DOI: 10.21443/1560-9278-2016-4-869-877 871 Процесс абсорбции коптильных компонентов аэрозолем математически может быть описан уравнением, связывающим функцию отклика с факторами, влияющими на массообмен в изучаемой аэродисперсной системе. В качестве функции отклика выбран совокупный параметр качества коптильной жидкости, учитываемый через приведенную сумму коптильных компонентов (1). При рассматриваемом математическом моделировании процесса абсорбции при получении коптильной жидкости осуществлялась постановка двухфакторных экспериментов по следующей совокупности влияющих факторов: температура ХН, циркулирующего в системе охлаждения, количество топлива, сжигаемого в единицу времени. Определение рациональных параметров процесса абсорбции осуществляли путем построения ортогонального центрально-композиционного плана второго порядка, подобный метод позволяет сформировать функцию отклика в виде полного квадратичного полинома, при числе влияющих факторов n = 2 полный квадратичный полином имеет следующий вид: Y = B 0 + B 1 X 1 + B 2 X 2 + B 12 X 1 X 2 + 2 11 1 B X + 2 22 2 B X . (4) В качестве влияющих факторов принимали Х 1 – температуру ХН, циркулирующего в системе охлаждения, t , °С; Х 2 – количество сжигаемого топлива в единицу времени, m , кг/ч. Область факторного пространства ограничивалась следующими значениями влияющих факторов: по Х 1 – от 1 до 5 кг/ч, шаг 2 кг/ч, по Х 2 – от плюс 4 до минус 26 °С, шаг 15 °С. Прочие влияющие факторы, а именно: уровень звукового давления УЗ-колебаний, распространяемых во внутреннее пространство камеры смешения, влажность древесного сырья и его удельная поверхность, производительность генератора водного аэрозоля – поддерживались на постоянном уровне в ходе указанной серии экспериментов с целью исключить их влияние на результат и были изъяты из зависимости (2). В данной серии экспериментов озвучивание аэродисперсной системы "дымовые газы и акустически генерируемый аэрозоль" не производилось, влажность древесного сырья составляла 70,0 ± 5,0 %, удельная поверхность сжигаемого топлива – от 7,0 до 10,0 ± 0,5 м 2 /кг, производительность генератора водного аэрозоля – 850 г/ч. Результаты и обсуждение В зависимости от выбранных условий абсорбции образцы коптильной жидкости характеризуются разной интенсивностью окраски и степенью выраженности дымного аромата. Результаты анализов коптильной жидкости на физико-химические параметры показывают, что сенсорные характеристики экспериментальной жидкости коррелируют со степенью ее насыщенности коптильными компонентами дымовой среды [3]. В отсутствие отвода теплоты от изучаемой аэродисперсной системы образцы получаемой экспериментальной коптильной жидкости представляют собой прозрачную бледно-желтую жидкость, аромат копчености едва уловим. Внешний вид образцов жидкости AS при варьировании количества сжигаемого топлива от 1 до 3 кг/ч (соответственно образцы 1, 2, 3) иллюстрирует рис. 1. 1 2 3 Рис. 1. Внешний вид образцов экспериментальной коптильной жидкости AS Fig. 1. Appearance of samples of experimental AS liquid smoke После подключения первого модуля охладителя, площадь теплообменной поверхности которого составляла 0,67 м 2 , были получены образцы коптильной жидкости, характеризующиеся более интенсивным дымным ароматом, который проявляется тем более явно, чем большее количество топлива сжигалось в единицу времени и чем ниже была температура применяемого ХН. На рис. 2 представлен внешний вид образцов коптильной жидкости, цветность которых изменяется в ряду от бледно-соломенного до насыщенно- желтого. Температура ХН в системе охлаждения составляла плюс 4 °С, количество сжигаемого топлива варьировалось от 1 до 6 кг/ч (соответственно образцы 1–6). 1 2 3 4 5 6 Рис. 2. Внешний вид образцов коптильной жидкости AS Fig. 2. Appearance of samples of AS liquid smoke