Дідик А. М. Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів вібраційної машини для сушіння волоських горіхів

Дідик А.М. Обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів вібраційної машини для сушіння волоських горіхів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії (РhD) за спеціальністю 133 – Галузеве машинобудування. – Вінницький національний аграрний університет, Вінниця, 2025. Розв’язано актуальне наукове завдання підвищення продуктивності, зменшення енерговитрат при нормативній якості готового продукту під час сушіння волоських горіхів шляхом розробки і обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів вібраційної машини. Висвітлено актуальність дослідження, визначено його мету та сформульовано основні завдання для досягнення поставлених цілей. Охарактеризовано наукову новизну роботи, її практичне значення, а також відзначено особистий внесок автора у виконанні дослідження. Наведено інформацію щодо апробації отриманих результатів, їх опублікування, а також представлено структуру та обсяг дисертації. Досягнення мети даної роботи зведено до розв’язання таких науково-прикладних завдань: на основі аналізу існуючих засобів для сушіння волоських горіхів, а також результатів теоретичних та експериментальних досліджень розробити принципову схему вібраційної машини для сушіння волоських горіхів; розробити математичну модель нагрівання горіху в процесі сушіння залежно від початкових умов і технологічних параметрів процесу; розробити методику та провести дослідження по визначенню фізико-механічних та теплофізичних характеристик волоських горіхів, а також зміни інтенсивності негативних внутрішніх джерел тепла в процесі сушіння; розробити і виготовити промисловий зразок вібраційної машини для сушіння горіхів; експериментально підтвердити доцільність застосування вібраційного впливу в якості способу інтенсифікації процесу сушіння волоських горіхів; розробити методику та провести експериментальні дослідження для встановлення раціональних параметрів роботи вібраційної машини; здійснити перевірку адекватності отриманої математичної моделі; здійснити виробничу апробацію дослідно-промислового зразка вібраційної машини для сушіння волоських горіхів та оцінити його економічну ефективність. Здійснено мінімізацію енергетичних витрат за умови збереження якості волоських горіхів під час їх конвективного сушіння у вібраційній машині. Це було досягнуто шляхом обґрунтування конструктивної схеми а її технологічних параметрів. Розроблено математичну модель нагрівання волоського горіха, яка забезпечувала визначення температури його ядра залежно від початкового стану матеріалу, режимних параметрів та експозиції сушіння. Модель отримана на основі аналітичного розв’язання рівняння нестаціонарної теплопровідності для геометричної фігури «куля в сфері» з урахуванням негативних внутрішніх джерел тепла, інтенсивність яких змінювалася за експоненційним законом. Встановлено вплив температури, швидкості сушильного агента та віброприскорення робочої камери на енергетичну ефективність процесу сушіння та закономірності зміни сумарної й поточної інтенсивності внутрішніх джерел тепла в матеріалі. Визначено, що теплоємність, теплопровідність і температуропровідність волоських горіхів змінювалися відповідно до закономірностей, притаманних колоїдним капілярно-пористим рослинним матеріалам. Результати досліджень можуть бути використані при проєктуванні та модернізації сушарок із вібраційною дією на сушильну камеру, що зменшує витрати енергії, збільшує продуктивність та енергоефективність процесу сушіння.