Запропоновано метод аналізу ролі опору тепло- і вологообміну у сушінні і охолодженні зернових. Наведено два методи аналізу теплообміну, які дійсні як для сушіння, так і для охолодження зернових, якщо швидкості фазового обміну не є дуже низькими. Результати придатні для усіх видів зернових.

Наведено метод розрахунку утримання та теплообміну шару зернистого матеріалу у вихровій камері при подачі закрученого потоку повітря через бокові стінки, на яких утримується шар. Тепломасообмін газу із зернистим матеріалом моделювався з врахуванням змінної температури всередині окремих зерен. Наведено експериментальні дані авторів щодо швидкості обертання шару, нагріву зерен та їх сушці на прикладі зерен пшениці. Дані задовільно описуються запропонованою моделлю розрахунку.

Проаналізовано стан технології та техніки сушіння зерна, наведено порівняльну характеристику зерносушарок, що використовуються в Україні, розглянуто способи підвищення їх техніко-економічних показників, а також показано основні напрями удосконалення зерносушарного парку хлібозаготівельних підприємств.

Розроблено альтернативні алгоритми гарантуючого керування з прогнозуванням, а також функціонально повну цифрову імітаційну модель процесу сушіння зерна у шахтній зерносушарні з розподіленими параметрами. Створено систему гарантуючого керування (СГК) режимами сушіння зерна у шахтних прямоточних зерносушарках з комутованою структурою контурів регулювання й алгоритмами з прогнозуванням. Розвинуто математичну модель процесів сушіння зерна, яка передбачає облік енергії відриву молекул води від зерна, враховує обмеження на відносну вологість відпрацьованого сушильного агента, зміну швидкості видалення вологи з зерна за його висушуванням, перерозподіл сушильного агенту за шарами зерна, а також дозволяє здійснити коректний розрахунок часу перебування зерна у зонах сушіння за умов зміни продуктивності сушарки. Наведено алгоритм керування для пускових режимів роботи СГК, що дозволяє формувати базову траєкторію перехідного процесу.

Теоретично та експериментально обгрунтовано засади створення екологічно безпечних і енергоефективних засобів для термообробки (нагріву та сушіння) зерна, наведено методи оптимізації зерносушильної техніки. На підставі експериментального та теоретичного моделювання обгрунтовано можливості застосування термосифонів для підвищення ефективності зерносушильної техніки. Запропоновано новий комбінований (конвективно-кондуктивний) спосіб сушіння, який забезпечує екологічну безпеку та енергетичну ефективність сушіння. Розроблено математичну модель блочної зерносушарки, на базі якої створено інженерну методику розрахунку та програму її оптимізації. Проведено варіаційну оптимізацію блокової зерносушильної установки та знайдено конструктивні та режимні параметри, що забезпечують 70 % ККД установки.

Обгрунтовано та реалізовано енергоефективні режими роботи електротепловентиляційного обладнання для активного вентилювання та сушіння зерна, які дозволяють зменшити питомі витрати електроенергії та мінімізувати витрати енергії на зневодненні. Наведено результати теоретичного й експериментального дослідження впливу імпульсно-періодичних режимів роботи електротепловентиляційного обладнання на питомі витрати елекроенергії. Обгрунтовано енергетичну доцільність використання диференційованих режимів роботи вентиляційних та електронагрівальних установок за умов перерозподілу їх потужностей відповідно до інтенсивності зміни вологості зерна в процесі кондиціювання. Досліджено режими використання теплових акумуляторів і геліонагрівачів повітря для установок досушування зерна. Проведено комплексну перевірку й оцінено економічну ефективність розроблених технологічних режимів функціонування установок досушування зерна.

На підставі проведеного критичного аналізу способів сушки, конструкцій існуючих зерносушарок та наукових робіт щодо даного питання, доведено необхідність вдосконалення технології сушки та розробки сушарки з псевдозрідженим шаром, яка дозволяє понизити питому витрату енергії на сушку та підвищити якість висушуваного матеріалу за рахунок застосування ступінчастого підведення теплоносія до висушуваного матеріалу. На базі аналізу існуючих сушарок розроблено конструктивно-технологічну схему сушарки з киплячим шаром. Проведено теоретичний аналіз процесу сушки з переривистою подачею теплоносія, одержано математичну модель процесу сушки, а також математичні залежності, що характеризують технологічний процес роботи сушарки та дозволяють теоретично визначити її основні конструкторсько-технологічні параметри.

Розроблено та досліджено режими конвективного та інфрачервоного сушіння зерен пшениці початкових стадій проростання з метою поліпшення їх якості. Установлено хлібопекарські властивості борошна з пророслого зерна пшениці. Досліджено процес екструдування зерен тривалих стадій проростання та його вплив на хімічний склад та мікробіологічні показники продукту. Визначено зміни фізико-механічних властивостей зерен за різних стадій проростання. Розроблено та науково обгрунтовано технологію обробки пророслих зерен для хлібопекарської галузі та кормовиробництва.

Рассмотрены вопросы автоматизации и повышения эффективности инфракрасной сушки зерна (ИКСЗ) с использованием компьютерных систем. Разработаны математические модели и получены оригинальные системы дифференциальных уравнений для дву- и одностороннего подвода теплоты, а также система уравнений для учета сушки по слоям. На основе формализованных математических моделей решена задача автоматизации системы управления процессом ИКСЗ. Предложен аппаратно-программный комплекс ИКСЗ, отличающийся дружественным интерфейсом, понятными компонентами, управлением и предоставлением прогнозной и результирующей информации.

Розроблено блокову зерносушильну установку та методи її розрахунку. Доведено, що блокова зерносушарка забезпечує екологічно чисте сушіння зерна у разі підвищеної енергетичної ефективності. Досліджено механіку обтікання термосифонів зерном та визначено поля швидкостей, ступінь гальмування зернового шару. Обгрунтовано та підтверджено ефективність роботи термосифонів з нахилом. Кут нахилу теплопередавальних труб 60° гарантує ефективне перемішування зернового шару, що є передумовами для максимальних характеристик тепловіддачі до зернового потоку. Визначено вплив швидкості зернового потоку на коефіцієнт тепловіддачі. Зростання швидкості зернового потоку в три рази призводить до підвищення коефіцієнта тепловіддачі на 40 %. Встановлено, що на швидкість сушіння в блоковій зерносушарці впливає температура поверхні модуля, витрати зерна та швидкість повітря в міжзерновому просторі. Розроблено інженерну методику та комп'ютерну програму для розрахунку блокової сушильної установки. Проведено комп'ютерне моделювання процесу сушіння в блоковій зерносушарці. Здійснено проект науково-технічної документації на блокову зерносушарку.

Досліджено внутрішні чинники процесу гідротермічної обробки круп з використанням принципів ЗТП-сушіння: вид сировини, тривалість замочування та проварювання сировини, температура проварювання.

Наведено аналіз сучасного стану сушіння зерна та напрямки зменшення енергоємності сушіння зерна удосконаленням технології сушіння та вдосконалення конструкції зерносушарок і підвищення конкурентоспроможності зерносушарок вітчизняних конструкцій.

Запропоновано метод сушіння насіння ріпаку, використовуючи низькопотенційну теплоту в теплонасосній сушильній установці. Її ефективність підтверджено числовим аналізом витрат теплоти на сушіння в інших типах зерносушарок.

Наведено результати термодинамічного аналізу традиційних і теплонасосних утилізаційних та рециркуляційних схем установок конвективного сушіння зерна. Показано вплив організації рециркуляції на підвищення ефективності роботи сушильних систем. Зроблено висновки щодо ефективності роботи теплонасосних сушарок, а також одержано кількісні характеристики коефіцієнта використання зовнішньої енергії на випаровування вологи.

Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень процесу тепломасообміну під час фільтраційного сушіння пшениці сорту "Золотоколоса". Запропоновано розрахункові залежності для визначення коефіцієнтів тепло- та масовіддачі від теплового агента до зерна пшениці.

Увагу приділено розробці енергоощадної технології сушіння зерна в щільному шарі з використанням енергії мікрохвильового електромагнітного поля. Технології, що використовують нагрівання в мікрохвильовому полі, відносяться до розряду енергоощадних, проте для створення діючого устаткування необхідне проведення комплексних досліджень, завданнями яких є визначення раціональних умов процесу. Одержано аналітичну залежність для розрахунку температурного поля щільного шару за умов сушіння у мікрохвильовому полі. Експериментально досліджено вплив різних чинників на швидкість сушіння та питомі витрати енергії. Одержано узагальнюючі емпіричні залежності для швидкості сушіння, вологовмісту та температур за різних способів сушіння.

Викладено загальні принципи та технологічні схеми зберігання зерна, характеристики зерна як сипкого матеріалу та об'єкта зберігання. Розглянуто будову зерносховищ як об'єктів зберігання зерна та сучасних систем активного вентилювання і сушіння зерна. Розкрито принципи контролю та керування процесом зберігання. Надано математичний опис процесів тепло-вологообміну та гідравлічного опору зернового середовища аналітичними та експериментальними методами. Наведено принципи визначення характеристик систем активного вентилювання та сушіння зерна, співвідношення між різними методами зневоднення.

Виконано аналіз розподілу напруженості електричного поля всередині простору, обмеженого багатозв'язною кільцевою границею на основі теорії інтегральних сингулярних рівнянь у вигляді задачі спряження. Наведено розрахункові формули для визначення напруженості електричного поля в активній зоні. Запропоновано структурну схему генератора для живлення електродів та принцип побудови установки для опромінення зерна та інших сипучих матеріалів електричним полем високої частоти.

Наведено результати термодинамічного аналізу традиційних і теплонасосних конвеєрних установок конвективного сушіння зерна. Мета роботи - аналіз впливу рециркуляції на енергетичну ефективність традиційної і теплонасосної сушарок зерна. Розроблена математична модель вказує на енергетичну перевагу теплонасної сушарки над традиційною. Мета розробки моделі - одержання виразів для визначення коефіцієнта використання енергії для двох типів сушарок. Моделювання процесів проводиться для першого періоду сушіння з постійною інтенсивністю видалення вологи із зерна. Розрахунки здійснені для зерна пшениці. Показано вплив рециркуляції на підвищення ефективності роботи сушильних систем. Зроблені висновки щодо ефективності роботи конвеєрних теплонасосних сушарок, а також одержано кількісні характеристики коефіцієнта використання зовнішньої енергії на випаровування вологи. Показано значне підвищення енергетичної ефективності роботи сушарок у разі використання як джерела теплоти теплового насоса, ефективність якого істотно зростає під час зниження технологічної температури сушіння.

Запропоновано заходи зі зменшення енергетичних витрат теплоти на сушіння зерна з використанням теплонасосних сушильних установок.