name: Исследование теплофизических свойств фруктов Юго-Восточной Азии
keyword_list: Юго-Восточная Азия теплофизическая свойства теплопроводность удельная теплоемкость температуропроводность криоскопическая температура влагосодержание динамический метод дифференциальная сканирующая калориметрия пищевые продукты растительного происхождения
abstract: Актуальность темы. Региону Юго-Восточной Азии необходимы
  технологии послеуборочной обработки, чтобы продлить срок хранения свежих
  фруктов и увеличить их экспорт. Экспорт тропических фруктов имеет
  ограничения, такие как короткий срок годности и трудности в поддержании
  качества из-за условий тропического климата и неразвитых послеуборочных
  технологий в Юго-Восточной Азии.
  Таким образом, с учётом сезонности требуются системы хранения, с тем
  чтобы обеспечить постоянную доступность продукта потребителю, а также
  снизит производственные потери. После сбора урожая большинство фруктов
  и овощей, остается живыми и их нормальный жизненный процесс
  продолжается. Жизненные процессы могут в определенной степени
  контролироваться хранением при низких температурах.
  При работе в режиме охлаждения, мы должны иметь возможность
  рассчитать время обработки и тепловые нагрузки на оборудование. Данные
  о температурных зависимостях теплофизических характеристик (ТФХ)
  востребованы при расчетах тепло- массообменного оборудования и разработках
  технологии холодильного хранения.
  В исследовании теплофизических свойств материалов, в том числе
  и пищевых продуктов, развиваются два подхода: экспериментальный
  и аналитический. Методы экспериментального определения ТФХ базируются
  на решении краевых задач теплопроводности. Методы аналитического
  определения теплофизических характеристик пищевых продуктов базируются
  на различных математических моделях. Обычно эти математические модели
  основываются на знании свойств компонентов, которые входят в состав
  пищевых продуктов. Теплофизические свойства пищевых продуктов могут быть
  измерены с помощью существующих приборов, которые реализуют хорошо
  известные методы, такие как метод смешения, метод регулярного режима,
  динамические методы и дифференциальная сканирующая калориметрия.
  Данная диссертационная работа посвящена исследованию теплофизических
  свойств фруктов Юго-Восточной Азии методом дифференциальной
  сканирующей калориметрии и динамическим комплексным методом в условиях
  фазовых и структурных превращений, также проведены аналитические
  исследования вышеуказанных объектов с помощью различных математических
  моделей.
  Цель работы: Экспериментальные и аналитические исследования
  температурных зависимостей теплофизических характеристик фруктов ЮгоВосточной Азии в условиях их замораживания и размораживания.
  Задачи: 1) выполнить анализ существующих методов исследований,
  предназначенных для измерений теплофизических характеристик
  влагосодержащих материалов при их замораживании и размораживании;
  2) провести экспериментальные исследования теплофизических свойств
  фруктов Юго-Восточной Азии в диапазоне температур от минус 25 до 25 °С;
  3) выполнить аналитические исследования теплофизических свойств фруктов
  Юго-Восточной Азии в диапазоне температур от минус 25 до 25 °С.
  Научная новизна работы. С использованием двух независимых методов
  определены значения криоскопических температур для ряда фруктов, которые
  произрастают в регионе Юго-Восточной Азии.
  Экспериментально установлены температурные зависимости комплекса
  теплофизических характеристик (теплопроводность, удельная теплоемкость,
  температуропроводность) для фруктов Юго-Восточной Азии в условиях
  замораживания и размораживания.
  Теоретическая и практическая значимость работы. Практическая
  значимость результатов работы заключается в том, что полученные данные
  о температурных зависимостях ТФХ объектов исследования, востребованы при
  расчетах тепловых нагрузок холодильного оборудования, а также для
  определения оптимальных условий хранения и оценке продолжительности 
  процессов охлаждения, замораживания и размораживания. Полученные
  сведения о теплофизических свойствах возможно использовать при получении
  эмпирических зависимостей, которые в дальнейшем могут использованы на
  предварительных этапах проектирования.
  Положения, выносимые на защиту. В результате сопоставления
  температурных зависимостей ТФХ объектов исследований, полученных
  экспериментальными и аналитическими методами, наблюдается достоверное
  совпадение значений в области температур выше криоскопической.
  В области температур ниже криоскопической, установлено, что
  применение существующих аналитических зависимостей не позволяет
  однозначно описать как характер температурной зависимости ТФХ, так
  и абсолютные значения величин.
  Результаты исследований:
  1. Выполнен анализ существующих методов и приборов,
  предназначенных для измерений теплофизических характеристик
  влагосодержащих продуктов и материалов растительного происхождения при
  их замораживании и размораживании.
  2. Обоснован выбор метода дифференциальной сканирующей
  калориметрии и комплексного динамического метода для экспериментальных
  исследований теплофизических свойств влагосодержащих продуктов
  в условиях фазовых и структурных превращений.
  3. Проведены с помощью дифференциального сканирующего калориметра
  DSC 204 F1 и автоматизированного прибора ИТ-с-10 экспериментальные
  измерения теплофизических характеристик (теплопроводность, удельная
  теплоемкость, температуропроводность, криоскопическая температура) фруктов
  Юго-Восточной Азии в диапазоне температур от минус 25 до 25 °С. 
  4. Выполнены аналитические исследования теплофизических свойств
  с использованием существующих эмпирических зависимостей фруктов ЮгоВосточной Азии в диапазоне температур от минус 25 до 25 °С.
  5. В результате сопоставления температурных зависимостей
  теплофизических характеристик объектов исследований, полученных
  экспериментальными и аналитическими методами, наблюдается достоверное
  совпадение значений в области температур выше криоскопической. Отклонения
  значений удельных теплоемкостей объектов исследований в данной области не
  превышает 12 %.
  6. В области температур ниже криоскопической, установлено, что
  применение существующих аналитических зависимостей не позволяет
  однозначно описать как характер температурных зависимостей
  теплофизических характеристик, так и их абсолютные значения. Отклонения
  значений теплопроводности объектов исследований в данной области
  составляет 150 %.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Бараненко
chairman_dissertation_council.patronymic: Владимирович
chairman_dissertation_council.position: советник при ректорате
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: 6602940582
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6602940582
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Владимир
organization_supervisor.surname: Васильев
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.03.21
rubrics.name: Тепловые измерения в физическом эксперименте
oecds.code: 02.03.DT
oecds.name: THERMODYNAMICS
oecds.code: 01.03.UI
oecds.name: PHYSICS, MULTIDISCIPLINARY
speciality_codes.name: Теплофизика и теоретическая теплотехника
speciality_codes.code: 01.04.14
supervisors.fio: Баранов Игорь Владимирович
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Теплофизика и теоретическая теплотехника
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Дивин Александр Георгиевич
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Теплофизика и теоретическая теплотехника
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Ережеп Дархан
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Теплофизика и теоретическая теплотехника
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: УНИВЕРСИТЕТ ИТМО; НИУ ИТМО; ИТМО
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО"
protection_organization.ogrn: 1027806868154
protection_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
protection_organization.supervisor_surname: ВАСИЛЬЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: УНИВЕРСИТЕТ ИТМО; НИУ ИТМО; ИТМО
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО"
author_organization.ogrn: 1027806868154
author_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
author_organization.supervisor_surname: ВАСИЛЬЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения