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.

Рассмотрены возможности термопрофилемеров для измерения профиля температуры и уровня зерна в элеваторе при хранении и в период загрузки. Для постоянного контроля этих параметров предложено использование распределенного термопрофилемера (РТП). Возможность использования РТП для определения непрерывного профиля температуры и уровня в динамике и статике, а также небольшая стоимость изготовления являются важными достоинствами, которые дают перспективу использования данной технологии для оптимизации процессов хранения сыпучих и жидких продуктов в виде силосов, в емкостях и др.

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.

Изложены методы расчета стационарных температурных полей (ТП), возникающих в массиве сырья при его самонагревании локализованными очагами. Проанализированы особенности определения параметров пластовых очагов самонагревания с помощью одномерной модели ТП. Охарактеризованы двумерные ТП при стержневом самонагревании прямоугольного массива сырья, а также ТП при самонагревании массива в виде прямоугольного параллелепипеда.

Рассмотрены задачи нестационарной теплопроводности, описывающие температурные режимы самонагревания растительного сырья гнездовыми очагами в форме шара или прямоугольного параллелепипеда. Проанализированы особенности расчета температуры сырья при наличии в нем внутренних термоисточников с заданными теплофизическими параметрами, а также идентификации данных параметров по результатам измерений температуры в отдельных точках массива сырья. Рассмотрены вопросы прогнозирования динамики теплового режима и вычисления времени достижения пожароопасной температуры.

Рассмотрены одномерные задачи нестационарной теплопроводности, которые описывают температурные режимы при пластовом самонагревании растительного сырья. Освещены вопросы расчета температуры сырья при наличии в нем очагов с заданными теплофизическими параметрами, идентификации параметров по результатам измерений температуры в отдельных точках массива, прогнозирования динамики теплового режима и вычисления времени достижения пожароопасной температуры. Приведены рекомендации по повышению уровня противопожарной защиты объектов по хранению и переработке растительного сырья.

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.

Отмечено, что в рамках обеспечения качества испытаний и достижения достоверности результатов испытаний проблемным является вопрос нестабильности количественно-качественных характеристик зерна, что вызывает необходимость изучения возможностей применения методов и оборудования для их определения. Анализ метода БИК-спектроскопии показал актуальность применения теории неопределенности в контрольно-измерительных операциях при оценке качества зерна.

Боротьба за врожай не закінчується збором хлібів. Щорічно 30 % зерна витрачається або пошкоджується шкідниками і хворобами у зерносховищах. У зв'язку зі вступом України у ВТО підвищуються вимоги до якості зерна і зернопродуктів. Окрім хімічних методів захисту зерна з використанням широкого спектра препаратів і препаративних форм, санітарних і карантинних заходів розроблено комплекс екологічно безпечних методів, які дозволяють контролювати чисельність шкідливих організмів. Із цією метою використовуються заходи зі зниження температури зернової маси за допомогою поетапної аерації.

Рассмотрена проблема обеспечения экологической и продовольственной безопасности государства. Предложено использование экологически чистых технологий обработки зерна при хранении, основывающихся на применении импульсных электромагнитных полей. Данная методика позволяет проводить эффективное воздействие на насекомых-вредителей без ощутимого изменения температурного режима хранения зерна, что позволяет значительно снизить потери зерна и обеспечить производство экологически чистых продуктов.

Проаналізовано енергозатрати зневоднення зерна; наведено математичний опис масотеплоперенесення; наведено фактори впливу на перебіг масообмінних процесів та надано математичний опис.

Розроблено номограмний та комп'ютерний методи ідентифікації параметрів осередків у разі пластового самонагрівання (метод звуження задаваних інтервалів) рослинної сировини та прогнозування критичного температурного режиму, який базується на розв'язку зворотної задачі нестаціонарної теплопровідності. Одержано формулу для визначення відстані від центра осередку до торця насипу, за якої є можливим не враховувати межові умови, аналітичну формулу для обчислення приросту температури у пластовому осередку. Створено математичні моделі для декількох осередків еволюційного типу, кінцевої тривалості теплової ініціації (імпульсного осередку). Розроблено якісно нову установку контролю температури для об'єктів агропромислового комплексу. Запропоновано рекомендації щодо підвищення пожежної безпеки об'єктів зі зберігання та переробки рослинної сировини.

З метою підвищення рівня протипожежного захисту об'єктів агропромислового комплексу розроблено номограмний і комп'ютерний методи ідентифікації параметрів осередків за гніздового самонагрівання рослинної сировини та прогнозування критичного температурного режиму, які базуються на розв'язку зворотної задачі нестаціонарної теплопровідності. Розроблено методику визначення пожежонебезпечного режиму у насипу рослинної сировини у разі виникнення еволюційого осередку з радіусом, що зростає у часі. Створено математичні моделі для декількох квазістаціонарних осередків і осередків еволюційного типу. Одержано формули для визначення відстані між центрами осередків, коли можна не враховувати їх взаємовплив у разі установлення відстані від центра осередку до торця насипу, коли можна не враховувати межові умови. Наведено принципіальну схему системи ліквідації осередків самонагрівання на об'єктах зі зберігання та переробки рослинної сировини. Запропоновано рекомендації щодо підвищення пожежної безпеки об'єктів агропромислового комплексу.

Наведено результати вивчення змін посівних і технологічних якостей зерна озимої пшениці у період післязбирального дозрівання та у процесі подальшого зберігання. На підставі аналізу одержаних даних встановлено, що у зерні м'якої та твердої пшениці процес післязбирального дозрівання відбувається неоднаково. Темпи цього періоду щодо зерна м'якої пшениці значно перевищували темпи стосовно зерна твердої. Відзначено, щдо сортові особливості зерна впливають на швидкість та інтенсивність післязбирального періоду. Досліджені сорти розподілено за трьома групами - з швидкими, середніми та повільними темпами післязбирального дозрівання. Визначено, що вирощування зерна на високому агрофоні сприяє зростанню темпів дозрівання, його різні умови впливають на динаміку посівних і технологічних якостей, зокрема, у разі площадки з навісом скорочується період дозрівання на 10 - 15 днів. За результатами проведених досліджень зроблено висновок, що за умов Криму оптимальний режимом зберігання доцільно рахувати такий, що на даний час є економічно доцільним.

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.

Розроблено двопараметрові електричні методи та реалізуючі їх пристрої для контролю за вологістю зернистих матеріалів (ЗМ). Виведено формули для розрахунку частотних залежностей електричних параметрів матеріалу частинки ЗМ за експериментальними даними. Одержано вираз для розрахунку електричних параметрів об'єму ЗМ, що складається з частинок у формі еліпсоїдів обертання, а також для розрахунку активної та реактивної провідності частинки та міжчастинкового простору ЗМ за параметрами об'єму ЗМ. Визначено електричні параметри ЗМ, що корелюють з абсолютною вологістю та густиною ЗМ. На підставі одержаних результатів розроблено алгоритм розрахунку вологості ЗМ за ємністю та активною провідністю вимірювального перетворювача з ЗМ. Запропоновано функціональну схему вологоміра.

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.

Розроблено наукові основи синтезу контурних резонансних перетворювачів з індуктивними давачами, що функціонують з навантаженням у вигляді RC-моделі вологого продукту. Запропоновано класифікацію, методику дослідження та проведено дисперсійний аналіз факторів, що впливають на похибку вимірювання вологості. Одержано оцінку вкладів факторів у результуючу похибку, виявлено домінуючий характер впливу насипної маси та необхідність його придушення алгоритмічними засобами. Наведено методи, засоби для придушення та стабілізації впливаючих факторів. Запропоновано методику структурно-параметричної ідентифікації регресійних алгоритмів вимірювального перетворення та знайдено оптимальні за точністю алгоритми. На підставі проведених досліджень розроблено серійні прилади.

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.