Electric field influence on grain

• Autorzy: Pietrzyk W.

Warianty tytułu

PL

Wplyw pola elektrycznego na ziarna zboz

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

Analiza zjawisk zachodzących w ziarniakach zbóż pod wpływem pola elektrycznego jest trudna m.in. z takich powodów jak skomplikowany kształt geometryczny i złożona struktura ich budowy. Stąd trudności uniemożliwiające analityczne ujęcie zjawisk i syntetyczne wyciągnięcie wniosków, Dotychczas w uproszczonych rozważaniach teoretycznych ziarno było zastępowane jednorodną kulą.W przedstawionej pracy ziarniak analizowano w postaci dielektrycznej sferoidy o strukturze warstwowej w układzie współrzędnych sferoidy wydłużonej. Zgodnie z naturalną budową ziarniaka, w modelu uwzględniono również trzy warstwy. Dla takiego modelu przedstawiono rozkład pola elektrycznego w poszczególnych warstwach. Wyznaczono również elektryczny moment orientacji działający na ziarniak w polu elektrycznym. Przedstawiono także praktyczne wykorzystanie momentu orientacji do pomiaru przenikalności dielektrycznej pojedynczego ziarniaka w postaci opisu eksperymentu pomiarowego. W pracy podano opis teoretycznego wyznaczania sił elektrostrykcyjnych powstających w ziarniaku pod wpływem pola elektrycznego. Zagadnienie zilustrowano w postaci sił objętościowych, naprężeń elektrycznych i sił powierzchniowych na granicach warstw ziarniaka. Dodatkowo wyniki tych rozważań teoretycznych zweryfikowano eksperymentalnie. Oprócz wyników badawczych przedstawiono w publikacji możliwości praktycznego wykorzystania właściwości elektrycznych ziarniaka w takich procesach technologicznych jak: suszenie oraz czyszczenie i sortowanie. W zakończeniu przedstawiono perspektywy i kierunki rozwoju badań nad zachowaniem się ziarniaka w polu elektrycznym. Podkreślono tam niedoskonałości używanych dotychczas modeli matematyczno-fizycznych ziarniaka. Przy ich pomocy nie można m.in. wyjaśnić mechanizmu oddziaływania pola elektrycznego na ziarniak — jako żywy organizm.

Słowa kluczowe

EN

field distribution; electrostriction process; corn grain; grain medium; dielectrical permittivity measurement; single grain; electrical property; electrical field; grain electrical model; grain structure

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 1996
• Tom: 05
• Opis fizyczny: p.1-119,fig.,ref.

Twórcy

autor

Pietrzyk W.

Bibliografia

• 1. Adamkiewicz J., Pietrzyk W., Ścibisz M., Zlonkiewicz Z.: Measurements of grain resistance under the influence of mechanical stress (in Polish). V Jubileuszowa Ogólnopolska Sesja Naukowa Oddziału Techniki Rolniczej, 255-256, Szczecin 1993.
• 2. Baran J : Electrostatic striction effects in a dielectric laminar spheroid (in Polish). Praca doktorska, Politechnika lubelska, Wydział Elektryczny, I.ublin 1990,
• 3. Baran J.: Influence of some materia! properties on electrostrictive effects within a dielectric model of grain. Proc. of Ule 11 th Congress on Agricultural Engineering, vol. 4, 2205-2210, Dublin 1989.
• 4. Basov AM. ct al,: Electrical grain cleaning machines. Mashinostroenie, Moscow 1968.
• 5. Budzko I.A., Borodin 1, J, Turnskin W.I.: New methods to sort out grains in the electrostatic field (in Russian). W. S. Ch, N. nr 10, 98-105, 1972.
• 6. Budzko I. A., Borodin I.J., Taiuškin W.I.: Analysis of time characteristics of grain orientation in the electrostatic field (in Rissian). W, S. Ch. N., nr 1, 87-93,1974.
• 7. Budzko i.A., Borodin I.J,, Taiuškin W.I/ Methods to sort out grains in the electrostatic field (in Ruusian). M i E. S. Ch., nr 11, 32-35, 1974.
• K. Chelkowski A.: Physics of Dielectrics (in Polish). PWN, Warszawa 1993.
• 9. Dąbrowski S., Grochowicz J., Pietrzyk W.: Electric properties of seeds. Practical applications (in Polish). Problemy Agrofizyki, PAN, Zakład Agrofizyki w Lublinie, z.35, 1981
• 10. Džuwarly Č. M,, Wiečchajzer (S.V., Šlejošrajber W .Ja.: Three -dimensional dielectric ellipsoid in the electric field with the consideration of conductivity (in Russian), lzw. AN. CCCP, Encrgetika i Transport nr 1, 158-162, 1969.
• 11. B Grochowicz. J.: Corn cleaners and sorters (in Polish). Wyd. AR w Lublinie, 1994.
• 12. Grundas S., Styk B.: Reasons and practical aspects of wheat endosperm cracks. Summaries of the 13th ICC Congress Sect. New trends in ceeral food. Vienna, Austria, p. 62, 1990.
• 13. Hanzelik F.: Dielectric properties of wheat and harley grains. Physical Properties of Agricultural Materials, 3 rd Int. Conf. Prague, Czechoslovakia, August 19-23, p. 313 -318, 198 J,
• 14. Hanzelik F.: Dielectrical Properties of wheat Grains. Acta Technol Agric, XXV Univ. Agric. Nitra, Czechoslovakia, 209-217,1984.
• 15 Horabik J.: The influence of mechanical properties of wheat grains on the load distribution in a storage bin (in Polish). Instytut Agrofizyki im. Dobrzańskiego PAN w Lublinie, Acta Apophysis», Lublin 1994.
• 16. Horyński M., Pietrzyk W., Walusiak S : Testing electric permittivity of corn grains vs. mechanical stress (in Polish). V Jubileuszowa Ogólnopolska Sesja Naukowa Oddziału Techniki Rolniczej, 253-254, Szczecin 1993.
• 17. Hustrulid A, Flikke AM.: Trans. Am. Society Agric. Eng., 1.2,112-114,1959.
• 18. Jackson J.D.: Classic Electrodynamics (in Polish). Warszawa 1980.
• 19. Kandala C.V.K., Nelson S.O., Lawrence K.C.: .Von - destructive Electrical Measurement of Moisture Content in Single Kernels of Corn. J. Agric. Eng. Res., 44, 125-132, 1989
• 20. Koźmina N.P.: Grains and products afier processing (in Russian). Zagolizdat, Moskwa 1962.
• 21. Landau L.D., Liwszye E.M.: Electrodynamics of continuous media (in Polish). PWN Warszawa I960.
• 22. Leonov W.S.: The influence of electric forces on grains during dielectric separation (in Russian) M i E. S. Ch,, 5/80, 32-34.
• 23. Leonov W.S.: Laboratory Dielectric Separator (in Russian). Techn. w schoz-wa, 10/78, 47-49.
• 24. Leonov W.S.: Effects of electric separation on the grain distribution (in Russian). M i e. s eh. 4/84, 47-49.
• 25. Lykoudis P.S., Yu C.P.: The influence of electrostrictive forces in natural thermal convection. Int. J. Heat Mass Transfer. Vol 6, 853-862, 1963.
• 26.Luczycka U.: Electric model of a grain single layer (in Polish). Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych PAN, 4/9S.
• 27.Moon P., Spencer D.E.: Field Theory Handbook. Including Coordinate Systems Diferential Eqations and Their Solutions, Spritiger-Verlag, Berlin - Gottingen - Heidelberg, 1961.
• 28.Moon P., Spencer U.K.: Field Theory (in Polish). PWN Warszawa 1966.
• 29.Morawski T., Gwarek W.: Electromagnetic Field Theory (in Polish), WNT, Warszawa 1985.
• 30 Nelson S.O., Noh S.H.: Mathematical Models for the Dielectric Constans of Rice. Trans, of the ASAE. v. 35(5), 1533-1536, 1992.
• 31. Nelson S.O., Stetson L.K.: Frequency and Moisture Dependence of the Dielectric Properties of Hard Red Winter Wheat J Agr Eng. Res., nr 2, 181-192, 1976.
• 32. Nelson S.O.: Density Dependence of the Dielectric Properties of Particulate Materials. Trans of the ASAE, 1823-1829, 1983.
• 33. Nelson S.O.: Frequency, Moisture and Density Dependence of the Dielectric Properties of Small Grains and Soybeans. Trans oftlie ASAE, v. 30(5), 1538-1541, 1987.
• 34. Osborn J. A.: Demagnetizing factors of the general ellipsoid. Pliys. Rev,, vol. 67, Nr 11-12, 1945.
• 35. Oslrejko W.N.: Computations of electromagnetic fields in laminar media (in Russian) M I ,emn- gradskovo Uniwersileta, Leningrad 1981.
• 36. Pabis S.: Crops drying On Polish). PWRiL. Warszawa 1965.
• 37. Perori S.: Mathematical model of drying process of potato waste pulp in a drying chamber of a slow movement of an inertial material spherical deposit fin Polish). Problemy Inżynierii Rolniczej , 2/2, 1993. IBMER W-wa
• 38. Pietrzyk W, Horyński M., Walusiak S..: Investigations of mechanical stress influence on gram dielectric permeability changes. XII CIGR World Congress and AgEng'94 Conference on Agricultural l', tig inner- ing, 914, Milana 1994.
• 39. Pietrzyk W, Krakowiak J.: Utilization of strong electrostatic field in drying process. I'roc of 7th Interna- tional Symposium on High Voltage Engineering , Dresden, vol. 9, 37-38, August 26-30, 1991.
• 40. Pietrzyk W I et al Research on the influence of electric field and mechanical stresses on grain electric properties (in Polish), Sprawozdanie nr 2, Projekt bad. KBN nr 5 0616 91 01, Politechnika Lubelska, Lublin 1993.
• 41. Pietrzyk W I et al.: Use elekctrostriciton forces to reduce the energy consumption of a conveclive drying process (in Polish). 1PT AR w Lubliuie, sprawozdanie projektu badawczego MEN nr R07044/90-2,, Lublin 1991,
• 42. Pietrzyk W., Adamkiewicz J,, Ścibisz. M., Zlonkiewicz Z., Boguta A: The influence of electric field on ununiform dielectric resistance (in Polish). 30-1ecie Wydziału Elektrycznego 1964-1994. 153-1 59, Wydawnictwa Uczelniane, Politechnika Lubelska 1994.
• 43. Pietrzyk W., Adamkiewicz J., Zlonkiewiez , Ścibisz M. Resistance of wheat grains influenced by tensile forces. XII CIGR World Congress and Aghtig 1 94 Conference on Agricultural Enginiiering, 913, Mila- no 1994.
• 44. Pietrzyk W., Adamkiewicz ,1., Zlonkiewicz , Ścibisz M : Resistance of wheat grains influenced by me- chanical forces (in Polish). VII Międzynarodowa Sesja Naukowa Insytutu Techniki Rolniczej Akademii Rolniczej w Szczecinie, 16-17 marca 1995 Szczecin, 78-79.
• 45. Pietrzyk W., Baran J.: Use of electrostriciton forces to reduce the energy consumption of a convective drying process (in Polish). IPT AR w Lublinie, sprawozdanie z. pracy CP1JR 10.15 cel nr 12 21, Lublin 1988.
• 46. Pietrzyk W., Horyński M , S ci bisy. M : Influence of elektrostriction forces on energy consumption of e seed drying process in a drum drier. Xli CIGR World Congress and AgEng ' 94 Conierenee oil Agricultural Enginneriug, 422-423, Milano 1994.
• 47. Pietrzyk W„ Horyński M. Ścibisz M.,1 The Electric Field Influence on Drying Curves of Grain Seeds in a Fluidal Layer. Summaires, 3rd International Research Conference Rational use of local energy sources anil cicatrical thermal tonsil mors in the agriculture , Ualatonfured , Hungary 9-16 May 1993, Hungarian Society of Agricultural Sciences, 57,Budapest. 1993.
• 48. Pietrzyk W., Horyński M., Ścibisz M The influence of electric field on energy consumption of a grain drying process in a drum drier (in Polish)- VII Międzynarodowa Sesja Naukowa Instytutu Techniki Rolniczej Akademii Rolniczej w Szczecinie, Szczecin 16-17 marca 1995, 74-75.
• 49. Pietrzyk W., Horyński M., Walusiak S., Sumorek A: Research on the influence of mechanical stresses on gram dielectric permittivity (in Polish) 30-Lccie Wydziału lilektiyczncgo 1964-1994 , 147-152 .Wydawnictwa Uczelniane 1994
• 50. Pietrzyk W., Horyński M., Wulusiak S.. The influence of electric field and mechanical stresses on grain dielectric permittivity (in Polish) VIl Międzynarodowa Sesja Naukowa Instytutu Techniki Rolniczej Akademii Rolniczej w Szczecinie, 16-17 marca 1995 Szczecin, 76-77.
• 51. Horyński M, Pietrzyk W., Walusiak S.." Studies on dielectric permabihty of rye grains in function of stresses (in Polish). Zeszyty Problemowe postępów Nauk Rolniczych PAN, Z. 425, 67 - 72, 1996.
• 52. Sumorek A Pietrzyk W., . The influence of electric field on kinetics in rape grain drying (in Polish). Zeszyły Problemowe Postępów Nauk Rolniczych PAN, z. 425, 235 -240 1996.
• 53. Pietrzyk W.: Analysts of the electric field distribution in dielectric spheroid with laminar structure, located in homogeneous electrostatic field (in Polish). Archiwum Llektrotechniki, PAN, I. XXXV, z, 136 -2 19X6, 583-590, PWN Warszawa 1989.
• 54. Pietrzyk W.: Behaviour of elongated spheroid in homogeneous electrostatic field (in Polish). Archiwum Klektroteclmiki, PAN t. XXXV, z 136 -2.1986, 553-556, PWN Warszawa 1989.
• 55. Pietrzyk W.: Dielectric elongated spheroid of laminar structure in homogeneous electrostatic field (in Polish), Archiwum lileklriiteehiiiki, PAN, t. XXXV, i. 136 -2/1986. 567-582, PWN Warszawa 1989
• 56. Pietrzyk W.: Electrodynamic influence on a grain of the uniform electrostatic field fin Polish). Rozprawy naukowe z. 89, Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Lublinie, Lublin 1985
• 57. Pietrzyk W.: Measurements of dielectric permittivity of prolate spheroid panicles fin Polish) IX Seminarium . Podstaw Elektrototechniki i Teorii Obwodów, Politechnika Śląska, s.367-373, 1986.
• 58. Pietrzyk W.; The symphfied computation methods of energy and turning moment for spheroid with laminar structure, located in homogeneous electrostatic field (in Polish), Archiwum Elektrotechniki, PAN, I. XXXV. z. 136 -2.1986, 591-59X, PWN Warszawa 1989.
• 59. Pietrzyk W.: Dielectric permittivity meter ta measure relative permittivity of prolate spheroid particles - grains, in particularl in Polish). Świadectwo autorskie nr 231645, Warszawa 19 07 1988.
• 60. Radomski J., Jasnowska J : Botany (in Polish), PWN Warszawa 1976.
• 61. Sadek S.L., Fax R.G., Horwitz. M.: The Influence of Electric Fields on Connective Heat and mass Transferfrom a Horizontal Surface under Forced Convection. J. of Heat Transfer, Trans, ASME, 94. Series C, (2), 144-148, 1972.
• 62. Senftleben H.;The influence of electric and magnetic fields on heat convection (in German). Phys. Z. S.. Vol. 32. Nr 14. 5MJ-558, 1931.
• 63. Staszczak Z.: Wheat rheological properties (in Polish). Rozprawa doktorska, AR w Lublinie, 1978.
• 64. Stratton J.A.: F.leciromugnetic Theory. Mc. Oraw- Mill liook Company, Inc., New York and London, 1941.
• 65. Suffczyński M.: Electrodynamics. PWN. Warszawa 1980.
• 66. Šapawalow I. W. Separation of grains in electric field (in Russian). Tech. w S. Ch„ 12/79, 10-13
• 67. Śmigiel W.N.: Method to determine dielectric permitivity of ellipsoid panicles grains, in particular, (in Russian). Avtorskue svidetelstvo, Nr 1375X2. Bulletien Izohrietiomj, Nr 8, 1961.
• 68. Śmigiel W, W. Jusubalev A.: Examination of the field intensity influence on grain inside fin Russian). M i F- S, Ch„ Nr 4, 45 - 47, 1984.
• 69. Śmigiel W.W.: Sorting oat out of A vena fatua in the electrostatic field (in Russian). Elektronnaja Obrabotka Malerialow, Nr 2, 1977,
• 70. Śmigiel W. W.: Location of gravity centres in various grain cultures fin Russian). Trudy Ł i M E S CH wyp, 27, 1967.
• 71. Śmigiel W, U'.; Sorting oat out of Avena fatua in the electrostatic field (in Russian). M i E. S Cil., Nr 9, 1973,
• 72. Szot B., Grundas.: Application of the measuring system to determine precisely basic dimensions of corn grains (in Polish). Hodowla Roślin, Aklimatyzacja i Nasiennictwo, 18, z. 1, 103-112, 1974.
• 73. Tamm I.E.: Fundamental Electric Theory (in Polish). WNT, Warszawa, 1967.
• 74. Taruškin W. I., Burłaków W.G.: Seed Dielectric Classifier (in Russian). M. i E. S. Ch., 34-36, 4/19X1.
• 75. Taruškin W.I, i in.: Electric separation of seeds (in Russian). W. S. Ch. N., 60-69, 8/1980.
• 76. Taruškin W.I.: Methodology of computations ofponderomotive force (in Russian). Mech. i Elektr. Soc. Set. Choz-wa, Nr 3. 1978.
• 77. Taruškin W.I.: Orientation intensity of seeds in electrostatic field (in Russian). W. S. Ch. N, , 90-94, 4/1972.
• 78. Taruškin W,l. New corn separators (in Russian). M. i E. S Ch., 3-10, 12/1987,
• 79. Taruškin W 1.: Evaluation of seed variety by means of electric field fin Russian). W.S.Cti. N., 116-122 , 2/1975,.
• 80. Taruškin W.I.: Determination of electric forces in separating devices (in Russian). M. i E. S Ch., 31-32, 7/1979,,
• 81. Taruškin W.I. Exchange of electric field energy in corn dielectric separators (in Russian). Mech. i el. s. ch-wa, 9/1982.
• 82. Taruškin W.I.: Simulation of corn separation processes. M. i E. S. Ch., 36-41, 3/1987.
• 83. Taruškin W.I.: Processing system of dielectric separating devices fin Russian) M i E. S. Ch., 33-38, 4/1983.
• 84. Taruškin W.I.: Distribution of ponderomotive forces on grains during separation (in Ruisian). M.i E.S.Ch., 12, 35-39, 1983.
• 85. Wert Ch. A., Thomson R.M.: Solid - Stale Physics (in Polish). PWN, Warszawa, 1974
• 86. Wierzbicki K. i in.: Electric properties of grass grains (in Polish). Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczo- Technicznej w Olsztynie, Nr 18, 56-68, 1988.
• 87. Wolny A: The influence of electric field on cyllindric surface drying (in Polish). Mat. VII Sympozjum Suszarnictwa, t. II, 241-245, Inst. Ini. Chem. i Proces., Politechnika Łódzka, Łódź 1991.
• 88. Zavjackas W.K.: Orientation of grains in electrostatic field (in Russian). M i E. S. Ch-wa, 34-40, 7/1975.