Badania prototypowego urządzenia do odwadniania miodu ®

• Autorzy: Miastkowski K. , Bakier S.

Warianty tytułu

EN

Research on a prototype honey dehydration device®

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowanej w artykule przedstawiono oryginalną konstrukcję urządzenia do niskotemperaturowego odwadniania (zagęszczania) miodu opartą o patent nr PL218759B1 wraz ze szczegółowej analizą wpływu rozwiązania konstrukcyjnego i parametrów pracy komory osuszania miodu na wydajność odwadniania. Zaprezentowano wyniki badań wpływu parametrów konstrukcyjnych oraz procesowych na charakterystykę przepływu powietrza przez komorę roboczą w oparciu o jej modele CAD (Computer Aided Design) przy wykorzystaniu metod symulacyjnych CFD (Computational Fluid Dynamics) przy różnych warunkach początkowych. Uzyskane z symulacji wyniki porównano z pomiarami empirycznymi przepływu powietrza wykonanymi w warunkach rzeczywistych w powstałej konstrukcji wraz z wyznaczeniem uzyskanego błędu między dwoma metodami. Wyznaczono również masową wydajność odwadniania miodu płynnego w prototypie urządzenia z dwoma wariantami rozwiązania komory osuszającej. Średni błąd numerycznego modelowania w analizowanych przypadkach wynosił od 12,88% do 27,09%. Przeprowadzone symulacje numeryczne zweryfikowane empirycznie pozwoliły wypracować rozwiązanie konstrukcyjne komory osuszania w urządzeniu prototypowym do odwadniania miodu o znacznie większej efektywności od pierwotnie przyjętej konstrukcji. Wariant 2 komory osuszającej okazał się o ponad 60% efektywniejszy do Wariantu 1.

EN

The paper presented in the article presents the original design of a device for low-temperature honey dehydration based on patent no. PL218759B1 and a detailed analysis of the impact of the construction solution and the dehydration chamber’s operating parameters on the dehydration capacity. The paper also presents the results of investigations on the impact of construction and process parameters on the air flow characteristics through the working chamber based on CAD (Computer Aided Design) models using CFD simulation methods (Computational Fluid Dynamics) under different initial conditions. The results obtained from the simulation were compared with the empirical measurements of air flow performed in real conditions in the construction prototype. Also a numerical modeling error was determined between the two measurement methods used. Also determined was the mass dehydration efficiency of liquid honey in the prototype of the device with two variants of the dehydration chamber solution. The average numerical modeling error in the analyzed cases ranged from 12.88% to 27.09%. The numerical simulations and empirical studies allowed to work out a constructional solution of the dehydration chamber in a prototype dehydration device with much higher efficiency than the originally adopted structure – Variant 2 dehydration chamber turned out to be over 60% more effective to Variant 1.

Słowa kluczowe

PL

odwadnianie miodu; przepływy powietrza; CFD; analiza numeryczna

EN

honey dehydration; air flows; CFD; numerical analysis

• Wydawca: Wyższa Szkoła Menadżerska
• Czasopismo: Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 1
• Strony: 38--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., fig., rys., tab.

Twórcy

autor

Miastkowski K.

• Zamiejscowy Wydział Leśny Politechniki Białostockiej w Hajnówce

autor

Bakier S.

• Zamiejscowy Wydział Leśny Politechniki Białostockiej w Hajnówce

Bibliografia

• [1] BAKIER S. 2007a. „Influence of glucose changes on water activity in selected honeys”. Acta Agrophysica 9(1): 7-19.
• [2] BAKIER S. 2007b. „Influence of temperature and water content on the rheological properties of polish honeys”. Pol. J. Food Nutr. Sci., Vol57, No2(A): 17-23.
• [3] BAKIER S., K. MIASTKOWSKI. 2015. Urządzenie do zagęszczania miodu w stanie płynnym lub półpłynnym. Patent PL 218759B1.
• [4] BAKIER S., K. MIASTKOWSKI, J. R. BAKONIUK. 2016. „Rheological properties of some honeys in liquefied and crystallised state”. J. Apic. Sci. vol 61 no 2:127-140.
• [5] BRANNY M., J. SZMYD, M. JASZCZUR, R. NOWAK, W. FILIPEK, W. WODZIAK. 2013. „Badania modelowe przepływu w strefie przodkowej wyrobiska z wentylacją lutniową”. Górnictwo i Geologia T8, z3.
• [6] ELSNER J. 1987. Turbulencja przepływów. Warszawa: PWN.
• [7] GILL R. S., V. S. HANS, S. SINGH, P. P.SINGH, S. S. DHALIWAL. 2015. “A small scale honey dehydrator”. J Food Sci Technol 52(10): 6695-6702.
• [8] JĘDRAL W. 2007. Efektywność energetyczna pomp i instalacji pompowych, Warszawa: Krajowa Agencja Poszanowania Energii SA.
• [9] KĘDZIA B., E. HOŁDERNA-KĘDZIA 2008. Miód. Skład i właściwości biologiczne. Warszawa: Przedsiębiorstwo Wydawnicze Rzeczpospolite SA.
• [10] LIPSKA B. 2006. Kontrola jakości numerycznego modelowania przepływu powietrza w pomieszczeniach wentylowanych. Gliwice: Politechnika Śląska, Zeszyty naukowe nr 1718,
• [11] MALCOLM T. SANFORD. 2003. Moisture in Honey. Entomology and Nematology Department, Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida. ENY130.
• [12] PATENT FR2645042, 1989. Concentrateur en couches minces dans gaz neurte ur air deshydratate pour produits visqueux et sensible.
• [13] PATENT PCT/FR2010/051499. 2010. Device for dehumidifying food products such as honey.
• [14] SEMKIW P., W. SKOWRONEK, P. SKUBIDA. 2008. „Changes in water content of honey during ripening under controlled condition”. Journal of Apicultural Science Vol. 52 No. 1: 57-63.
• [15] TOSI E., M. CIAPPINI, E. RÉ, H. LUCERO. 2002. „Honey thermal treatment effects on hydroxymethylfurfural content”. Food Chemistry 77: 71-74.
• [16] UNITED STATES PATENT 2693420. 1953. Solidified honey product and process for making the same.
• [17] UNITED STATES PATENT 3483032. 1969. Method of drying sugar-containing materials.
• [18] UNITED STATES PATENT 3718484. 1970. Solidified product from high fructose corn syrup and proces for the preparation thereof.
• [19] UNITED STATES PATENT 3879567. 1975. Method of preparing a dried honey tablet.
• [20] UNITED STATES PATENT 4472450. 1984. Removing water from honey at ambient pressure.
• [21] UNITED STATES PATENT 4763572. 1988. Apparatus for removing moisture from honey.
• [22] UNITED STATES PATENT 5356650. 1994. Process for producing solid honey.
• [23] Http://www.frenchbeefarm.com/drying_down_honey. html (data odwiedzin 22,01,2018)

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).