Thiết bị sấy ớt sử dụng trường phóng điện coron xuyên thủng vỏ quả

Phương pháp phóng điện trong không khí

Những công trình nghiên cứu thực nghiệm hiện tại chưa cho phép giải thích cơ chế quá trình cơ bản trong lớp coron và ảnh hưởng của chúng đến đặc tính phóng điện. Những công trình nghiên cứu thực nghiện hiện có chưa cho phép làm sáng tỏ được cơ chế các quá trình cơ bản trong vùng phóng điện coron và những ảnh hưởng của chúng đến đặc tính phóng điện thậm chí kể cả hệ các phương trình để giải những vấn đề về phân bố mật độ ion và điện tử trong lớp coron. Những phương trình này thu được kết quả mới chỉ dưới dạng chung chưa đi đến được những tính toán thực tế và nó chỉ đặc trưng được định tĩnh của các quá trình trong lớp coron.

Những phương trình này được giải dưới dạng tổng quát chưa đi đến những kết quả thực tiễn và chỉ đặc trưng về khía cạnh chất lượng của quá trình phóng điện. Để quá trình phóng điện diễn ra một cách có hiệu quả trong quá trình xuyên thủng vỏ ớt quả cần tạo các điều kiện thuận lợi để quá trình diễn ra nhanh chóng. Trong thực tiễn tăng nhiệt độ môi trường thường gắn liền với các biện pháp kỹ thuật phức tạp và tốn kém, ngoài ra chỉ có thể tăng đến một giới hạn cho phép.

Mặt khác tốc độ phản ứng hoá học tỷ lệ thuận với năng lượng dự trữ và mức dao động của các phần tử tự do hoạt hoá phân tử khí thành phân tử không cân bằng (bị kích thích) trong điện trường cao thế không đồng nhất. Đặc trưng của điện trường không đồng nhất có bước nhẩy đột biến là sự phân bố không đồng đều trong khoảng không giữa hai điện cực như Hình 2.1. Ở vùng điện trường mạnh và trong thời gian bước nhẩy tự do điện tử nhận được năng lượng cỡ vài Electrovolt, liên tục dịch chuyển, va chạm với các phân tử không khí.

Trong vùng plazma xảy ra đồng thời các quá trình ion hoá, phân ly và kích thích phân tử, tạo ra các phân tử có thời gian tồn tại ngăn ngủi, dễ dàng tham gia các phản ứng hoá học. Nhờ các quá trình thành phần này vùng ion hoá do phóng điện trong không khí đóng vai trò như là chất xúc tác cho các chuyển hoá, hoá học khác nhau. Phóng điện coron thường được tạo bởi điện cực có dạng dây hoặc điện cực dạng kim có bán kính nhỏ, khi được cấp nguồn cao áp giữa các điện cực coron với điện cực nối đất.

Khi nâng điện áp giữa các điện cực đến một giá trị nhất định ở điện cực có dạng dây hoặc kim điện cực có dạng răng cưa bán kính nhỏ hay được gọi là điện cực coron bắt đầu phóng điện xung quanh điện cực coron và ion hoá các phân tử không khí. Một phần đường sức của từ trường bên ngoài cắt bề mặt của vật các ion chuyển động dọc theo đường sức gặp vật nằm trên điện cực nối đất và giữ lại trên bề mặt dưới tác đông của lực ánh xạ gương, do quá trình phân cực của vật, các đường sức bị méo. Mật độ các ion gần xung quanh vật ít hơn ở vùng cách xa dần điện cực coron, do tác dụng hấp thụ bề mặt của vật và đồng thời phần nào do vật tích điện tạo nên trường lực đẩy coron đặc biệt vùng rất gần với bề mặt của vật.

Xác định các thông số của trường phóng điện coron

Là phương pháp đưa về mặt phẳng góc bảo giác, nghĩa là đưa đường cong về dạng đường thẳng theo phương pháp số ảo để tính toán và tính toán ở số hạng thứ nhất không phụ thộc vào góc. Phương pháp này tính cường độ điện trường coron dựa trên cơ sở của trường tĩnh điện coi hình dáng đường sức của trường coron không đổi như trường tĩnh điện, tuy nhiên thực tế đường sức trường coron có tính không đồng nhất lớn hơn so với trường tĩnh điện vì vậy kết quả tính toán cho phép sai số lớn đến 10% cường độ điện trường và 20 ÷30 % mật độ điện tích bề mặt. Ưu điểm của phương pháp là cho kết quả khá chính xác, nhưng đòi hỏi phải kết hợp với những yêu cầu thực tế.

Phương pháp trên thường được sử dụng kết hợp với phương pháp Popkov để xác định cường độ điện trường của dây điên cực hoặc kim điện cực với mặt phẳng hay hình trụ.

Nguyên lý tạo trường coron

Phương pháp tính toán cường độ điện trường của máy dựa trên phương pháp tính toán cường độ điện trường giữa dây điện cực coron hoặc kim điện cực coron với mặt phẳng. Xác định cường độ điện trường của hệ điện cực một dây điện cực với mặt phẳng. U – Hiệu điện thế giữa dây dẫn hoặc kim điện cực dạng răng cưa với mặt phẳng.

Xác định cường độ điện trường của hệ điện cực gồm nhiều dây điện cực với mặt phẳng. Khi khoảng cách giữa các dây điện cực hoặc điện cực dạng răng cưa được đưa xích lại gần nhau thì cường độ điện trường ở vùng giữa các điện cực càng tăng. Khi tăng dần khoảng cách giữa các điện cực đến một giới hạn nào đó rất gần nhau thì cường độ điện trường được coi như đều (các đường sức có dạng gần như đường thẳng) và lúc đó nguyên liệu đi qua được xuyên thủng nhiều nhất.

Các phương pháp khác nhau về giải gần đúng đã được nêu ở trong các công trình [111-113], trên cơ sở đó xác định được đặc tính Vôn-Ampe phóng điện coron đối với trường hợp hình trụ tròn. Kiểm tra thực nghiệm các biểu thức trên cho thấy đối với coron dương các số liệu thực nghiệm gần như lớn hơn gấp 2 lần so với tính toán. Để tính đặc tính Vôn-Ampe đối với hệ điện cực kim – một phần thường sử dụng biểu thức sau, trong công trình nghiên cứu số [114].

∆ - Hệ số tính đến sự suy giảm đường kính của kim điện cực do độ nhám bề mặt. Biểu thức này thường ít được ứng dụng trong thực tế vì quá cồng kềnh,.

Nghiên cứu cấu tạo giải phẫu của vỏ quả mọng

Vỏ quả có vai trò bảo vệ thịt và hạt quả, lớp vỏ của ớt quả được cấu tạo chủ yếu bằng xenluloz. Tuyên nhiên tuỳ từng loại quả mà vỏ có cấu tạo khác nhau mặc dù bản chất vẫn là màng xenluloz. Cấu tạo vỏ quả là màng xenluloz gồm các chuỗi xếp đôi song song tạo thành sợi có đường kính khoảng 3,5nm.

Các sợi lại kết hợp với nhau thành bó gọi là mixen có đường kính 20nm, giữa các sợi trong mixen có những khoảng trống gọi là khí khổng ( khi tế bào còn non, những khoảng này chứa đầy nước) và được gắn chặt với nhau bởi polyxacarit- phân tử lượng không lớn lắm gọi là pentin.

Nghiên cứu tổng quan, chọn nguyên lý kết cấu hệ thống

Bộ phận chính của thiết bị là hệ thống kim điện cực dạng răng cưa đặt cách điện song song với tấm điện cực phẳng (điện cực âm).