tezateza dede abilitareabilitare contribu ii la ... · educa ia: 1990 – 1995 • studii...

Brasov, 09Brasov, 09 septembrieseptembrie 20152015

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRASOVUNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRASOVFACULTATEA DE ALIMENTATIE SI TURISMFACULTATEA DE ALIMENTATIE SI TURISM

1

TezaTeza dede AbilitareAbilitare

Contribu ii la optimizareaContribu ii la optimizareaproces rii industriale aproces rii industriale aproduselor alimentareproduselor alimentare

DomeniulDomeniul dede doctoratdoctorat:: IngineriIngineriee sisi ManagementManagementComisia de specialitate: Inginerie industrial si management

Prof. dr.Prof. dr. inging.. LiviuLiviu GACEUGACEU

I. Curriculum Vitae

II. Sumar al activit ii profesionale 2001 –2015

III. B.i. Rezultate ale cercet rii tiin ifice

IV. B.ii. Direc ii de cercetare viitoare i dedezvoltare profesional

Educa ia:

1990 –1995

• Studii universitare:• Facultatea de Mecanic , specializarea Utilaj tehnologic pentru

strarea i prelucrarea produselor vegetale i zootehnice;

1995 –1996

• Studii postuniversitare:• Facultatea de Mecanic , Studii aprofundate, specializarea: Energetica

sistemului tractor-ma in agricol ;

1997 –2001

• Studii Doctorale:• Doctorat în tiin e Inginere ti: Facultatea de Mecanic .

1996 – 1998Preparatoruniversitar

Experien a profesional


1998 – 2001Asistentuniversitar




2001 – 2007ef de lucr ri

universitar





universitar

2007 – 2014Conferen iaruniversitar





universitar


2014 – 2015Profesoruniversitar





universitar




ian 2002 - oct 2002 burs proiectare asistat laRheinisch-Westfaelische Technische HochschuleAachen, Germania.




universitar




ian 2002 - oct 2002 burs proiectare asistata laRheinisch-Westfaelische Technische HochschuleAachen, Germania.

2003 - 2014 stagii anuale de 3-4 s pt mâni la: Institutul determodinamic aplicat i mecanica fluidelor, Konstanz, Germania;Universitatea de tehnologii alimentare din Plovdiv, Bulgaria;Universitatea Thessaly, Volos, Grecia; Universitatea Agricol destat din Kazakhstan, Almaty; Institutul Tehnologic de Stat dinSankt. Petersburg, Russia.

Titularul cursurilor:

Utilaje i tehnologii în industria panifica iei;Ingineria produselor de mor rit;Sisteme informatice pentru eco-biotehnologii;Managementul sistemelor informatice în industriaturismului.

10 c i publicate în edituri recunoscute CNCSIS

Ucraina:University of Food Technology, Kiev

Rusia:Sankt Petersburg State

University

Kazakhstan:Agrarian State University

Germania:RWTH AachenUniversität KasselHTWG Konstanz

Ungaria:Universitatea Agricol din Debrecen

Italia:Universitatea din Salerno

Grecia:Universitatea din Tesalonic

Turcia:Sakarya Üniversitesi

SUA:North Dakota State University

Canada:University of Saskatchewan

144 lucr ri in reviste i conferin e10 lucr ri ISI (5 reviste ISI, 5 proceeding indexate ISI)4 proiecte coordonate (3 na ionale i 1 interna ional)

Membru în colective de redactie ale revistelor stiintifice:

Redactor ef revista Journal of EcoAgriTourism, Transilvania University Press,ISSN:18448577 www.rosita.ro/jeat; 2005-2015;

Journal of Agricultural Informatics, ISSN 2061-862X , Debrecen, Ungaria;http://journal.magisz.org/index.php/jai;

JOURNAL OF FOOD AND PACKAGING SCIENCE TECHNIQUE AND TECHNOLOGIES“ISSN 1314-7420 (Print) ISSN 1314-7773 (Online) http://mahvp.uft-plovdiv.bg/wp-content/uploads/2012/10/NUMBER-2-volume-1.pdf

Equipment and technology of food production”, Universitatea de tiin e Economicei Comer din Donetsk, Ucraina;

“Ucrainian Food Journal”, ISSN 2304-974X.

http://www.rosita.ro/jeat;

http://journal.magisz.org/index.php/jai;

http://mahvp.uft-plovdiv.bg/wp-

Proiecte de cercetare (director de proiect)

Na ionale:Cercet ri privind cre terea capacit ii de germinare a semin elor de cereale iplante tehnice, prin controlul i monitorizarea parametrilor procesului de uscare-aplica ii la porumb i soia, Proiect de excelen pentru tinerii cercet tori, cod 35, CEEX2005-2007, Ministerul Educa iei i Cercet rii, proiect nr. 52/ 3 oct. 2005;

Cercet ri privind promovarea unor tehnici inovative de uscare a semin elor decereale i plante tehnice prin regimuri oscilante de incalzire-racire în scopulob inerii de produse finite ecologice, Proiect de excelen pentru tinerii cercet tori, cod100, CEEX 2006-2008, Ministerul Educa iei i Cercet rii, proiect nr. 139/10.03.2006;

Studii i cercet ri privind proiectarea unui usc tor cu geometrie variabil pentrucereale, în vederea ob inerii de produse finite ecologice, proiect CNCSIS tip AT, cod56, 2006-2008, tema 2, nr proiect A1/GR 106/19.05.06;

Internationale:Nutritional labeling study în Black Sea Region Countries - NUTRILAB proiect FP7 -IRSES nr. 318946., 2013 – 2015.

Membru în Comitete tiin ifice i de Organizare ale conferin elor interna ionale:

HAICTA 2011, Grecia;http://2011.haicta.gr/index.php?option=com_content&view=article&id=117&Itemid=120HAICTA 2013, Grecia;http://2013.haicta.gr/index.php?option=com_content&view=article&id=117&Itemid=120“Agricultural Informatics Conference” Debrecen, 21-22 September 2012, Ungaria;http://nodes.agr.unideb.hu/AI2012/index.php/ai2012/AI2012“Agricultural Informatics Conference” Debrecen, 2011, Ungaria;http://nodes.agr.unideb.hu/ai2011/index.php/ai2011/AI2011“Agricultural Informatics, Summer University on Information Technology inAgriculture and Rural Development” Debrecen, 26 -27. August, 2009, Ungaria;http://odin.agr.unideb.hu/su2009/organizers.php“40 years department of MAFI” Plovdiv, Bulgaria, 9-11 mai 2013;“ABIFA 2013 2nd International Conference on Agricultural Science,Biotechnology, Food and Animal Science“ Brasov 2013;http://www.wseas.org/wseas/cms.action?id=3826BIOATLAS 2012, 2014, Brasov, Romania. http://rosita.ro/bioatlas/organizers.htmlBIOATLAS 2006, 2008, 2010, Brasov, Romania.Presedintele comitetului stiintific al celui de-al 3-lea Congres European NEEFood,20-23 mai 2015, Brasov, Romania http://neefood2015.rosita.ro

http://2011.haicta.gr/index.php?option=com_content&view=article&id=117&Itemid=120

http://2013.haicta.gr/index.php?option=com_content&view=article&id=117&Itemid=120

http://nodes.agr.unideb.hu/AI2012/index.php/ai2012/AI2012

http://nodes.agr.unideb.hu/ai2011/index.php/ai2011/AI2011

http://odin.agr.unideb.hu/su2009/organizers.php

http://www.wseas.org/wseas/cms.action?id=3826

http://rosita.ro/bioatlas/organizers.html

http://neefood2015.rosita.ro

Îndeplinirea criteriilor corespunz toare standardelorminimale CNADTCU pentru comisia Inginerie industrial i

management

Criteriul CNATDCU Realizat Minim de îndeplinit

Criteriul A1 “Activitatea didactic i profesional ” 194.11 puncte 130 puncteCriteriul 1.1. “C i capitole în c i de specialitate” (Minim 2 ca prim autor) 5 2Criteriul 1.2. “Material didactic/lucr ri didactice” (minim 2manuale didactice/monografii, minim 2 indrumare delaborator/aplica ii)

manuale didactice/monografii 3 2

îdrumare de laborator/aplica ii 3 2

Criteriul 1.3. “Coordonare de programe de studii, organizare si coordonare programe de formare continua siproiecte educationale”

30 puncte -

Criteriul 1.4. “Dezvoltare de noi discipline” 30 puncte -Criteriul A2 “Activitatea de cercetare” 646.63 puncte 230 puncteCriteriul 2.1. “Articole în extenso reviste cotate ISI Thomson Reuters i în volume indexate ISI” 10 8

Criteriul 2.2. “Articole în reviste i volumele unor manifest ri tiin ifice indexate în alte baze de dateinterna ionale”

32 8

Criteriul 2.3. “Articole în extenso în Reviste/Proceedings na ionale/interna ionale neindexate” 45 -

Criteriul 2.4. Proprietate intelectual , brevete de inven ie i inova ie, etc. 1 -Criteriul 2.5. “Granturi/proiecte câ tigate prin competi ie, inclusiv proiecte i cercetare/consultan (min. 10.000Euro echivalent)”

9 2D sau 4R

Criteriul A3 “Recunoa tere i impactul activit ii” 168.47 puncte 70 puncteCriteriul 3.1. Cit ri în reviste ISI i BDI 16 -Criteriul 3.3. Experien a de management în cercetare i/sau înv mânt 20 puncte -Criteriul 3.4. Membru in academii, organizatii, asocia ii profesionale de prestigiu, na ionale i interna ionale,apartenen la organiza ii din domeniul educa iei i cercet rii

10 puncte -

Total 1009.21 puncte 430 puncte

Nr. Crt. Domeniul de activitate Conditii de profesor Punctaj realizat Concluzii

1. Activitate didactica/profesionala (A1) Minim 130 puncte 194.11 puncte Criteriu indeplinit2. Activitate de cercetare (A2) Minim 230 puncte 646.63 puncte Criteriu indeplinit3. Recunoasterea impactului activitatii (A3) Minim 70 puncte 168.47 puncte Criteriu indeplinit

Total Minim 430 puncte 1009.21 puncte Criteriu indeplinit

Asocia ii profesionale na ionale i interna ionale

EFITA – European Federation for InformationTechnology in Agriculture, Food and Environment;(pre edinte ROSITA – Filiala Romania www.rosita.ro2010 – prezent.

EFFOST – European Federation for Food Science andTechnology (member of the International Council forScience (ICSU), the scientific organisation of the UnitedNations (UN));

GHI – Global Harmonization Initiative (Ambasadorpentru România);

EHEDG – Eropean Hygienic Design Group.

B.i. Rezultate ale cercet rii tiin ifice

1. CERCETAREA TEORETIC A PROCESELOR DE USCARE CONTROLAT A SEMIN ELOR

1.1. Influen a temperaturii i umidit ii aerului ambiant asupra consumului de combustibil îninstala iile de uscare

Fig. 1. Schema bilan ului termic al unui usc tor de semin e

Qii = Qej;Qii = Qcc+Qsc+QSL+Qsm1; (1)Qej = Qsm2+Qv+Qga+Qprc;

Qcc = C Hic; Qsc = C ic; QSL = C VLMIN iL; (2)

Qsm1 = G1 cm1 tm1; Qsm2 = G2 cm2 tm2; Qv = G1U U1 2

100(ia2 - ia1); (3)

Qga = Vga iga=C Vga iga; Qprc = Qii - Qej = Qii, (4)

C Hic+ C ic+ C VLMIN iL + G1 cm1 tm1 = G2 cm2 tm2 + G1U U1 2

100(ia2 - ia1) + C Vga iga+ (C Hic+ C ic+ C

VLMIN iL+ Qsm1 + G1 cm1 tm1). (5)

)86.12500(004.1()(100

239.084.1)100100

1(

75.0)239.084.1239.0))86.12500(004.1((

1221

1221

1

11

gagagammpam

maeraerLMINcic

txtVCttcUU

GtUU

G

tGtxtVCiCHC

(6)

)6(***)86.12500(004.1()333.0125.448179.0()(75.0

)(01.0)86.12500(004.1()333.0125.448179.0()(75.0

)01.0004.0004.0439.0329.0(),(

122211

212212211

gagagaaeraerLMINcic

mmmpa

gagagaaeraerLMINcic

mpammmmaer

txtVxtxtViHtUtUtUc

txtVxtxtViHtUcUtUtttG

xtC

F

06

1218

2430

25.32

25.92

26.51

27.1

27.7

C 10 x( )

C 20 x( )

C 30 x( )

x0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01

25

25.5

26

26.5

27

27.5

Continut de umiditate al aerului, Kg/Kg

Con

sum

de

com

busti

bil,

Nm

3/h

C taer 0.002( )

C taer 0.004( )

C taer 0.006( )

taer0 10 20 30

25

26

27

28

Temperatura exterioara, grade C

Con

sum

de

com

busti

bil,

Nm

3/h

Fig. 2. Modificarea necesaruluide combustibil în func ie de

temperatura mediului ambiant

Fig. 3. Modificarea necesarului decombustibil în func ie de umiditatea

mediului ambiant

Temperatura mediuluiambiant, C

C, Nm3/h

0 0.002 0.004 0.006 0.0080.01

Umiditatea aerului ambiant, Kg/Kg

Fig. 4. Modificarea debituluide combustibil în func ie detemperatura i umiditateamediului ambiant, necesar

pentru men inerea în camerade uscarea unui regim termic

impus

F

06

1218

243010.9

14.19

17.47

20.76

24.04

1.2. Varia ia debitului de combustibil în func ie de umiditatea i temperatura semin elor la intrarea în usc tor


100(ia2 - ia1) + C Vga iga+

(C Hic+ C ic+ C VLMIN iL+ Qsm1 + G1 cm1 tm1) (7)

gagaaamm

mm

aerLMINcic

iVCiiUU

GtU

UtUUG

tU

UtGiVCiCHC

)(100100

)116.06.26()

1001001(

75.0)100

)116.06.26((

1221

122

21211

11

111

gagaaerLMINcic

aaaa

gagaaerLMINcic

mmmm

gagaaerLMINcic

mm

m

iViViHiUiUiUiU

iViViH

tUUUtUtU

Ut

iViViH

tU

UtGUtC

)(75.0)(10

)(75.0

1016,1266,01016,1266,016,06,26(100

)(75.0

)107,895,19(100

),(

122211212

223

2123

122

22

12

1

11

111

(8)

(9)

C 10 U1( )

C 20 U1( )

C 30 U1( )

U115 18 21 24 27 30

10

12

14

16

18

20

Umiditatea semintelor, %C

onsu

m d

e co

mbu

stibi

l, N

m3/

h

C tm1 20( )

C tm1 40( )

C tm1 60( )

tm10 6 12 18 24 30

10

16

22

28

34

40

Temperatura semintelor, grade C

Con

sum

de

com

busti

bil,

Nm

3/h

Fig. 6. Modificarea necesarului decombustibil în func ie de umiditateasemin elor la intrarea în usc tor

Fig. 5. Modificarea necesarului de combustibil înfunc ie de temperatura semin elor la intrarea în

usc tor

15 18 21 24 2730Umiditatea semintelor la intrarea in uscator, %

Temperaturasemintelor laintrarea inuscator, C

C, Nm3/h

Fig. 7. Modificarea debitului decombustibil în func ie de temperatura

i umiditatea semin elor

Calculul temperaturii maxime a agentului de uscare în func ie deumiditatea semin elor i destina ia acestora

Fig. 9. Temperaturamaxim a agentului de

uscare, în func ie de durataprocesului i umiditatea

semin elor de grâudestinate germin rii

M

28.19

36.67

45.15

53.63

62.11

70.59

T ag.usc, C

30 44 58 72 86 100Durata procesului, min

1418,2

22,426,6 Umiditatea

30,8 semin elor, %35

Fig. 8. Temperatura maxim a agentului deuscare, în func ie de umiditatea semin elor de

grâu destinate germin rii

T( , U)=a + b log(U) + c log( ), (10)

T1( 1, U1)=a + b log(U1) + c log( 1);T2( 2, U2)=a + b log(U2) + c log( 2);T3( 3, U3)=a + b log(U3) + c log( 3).

655040

T ,162329

U ,504030

a 1 b 1 c 1

Given40 a b log 29( ) c log 50( )50 a b log 23( ) c log 40( )65 a b log 16( ) c log 30( )sol Find a b c( )

sol

192.397

75.76

24.489

grau U( ) 192 75 log U( ) 24 log( )U 15 35

low 30 high 100 n 25Ulow 14 Uhigh 35 Un 25i 0 n 1

ind i low i high lown 1

j 0 Un 1

Uindj Ulow j Uhigh UlowUn 1

Mi j grau ind i Uindj

86.586383

64.184994

secara 65 U( )

secara 45 U( )

secara 35 U( )

3515 U15 19 23 27 31 35

60

66

72

78

84

90

Umiditatea semintelor, %

Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C


secar destinate germin rii72.575768

38.760746

soia 75 U( )

soia 55 U( )

soia 35 U( )

3515 U15 19 23 27 31 35

30

40

50

60

70

80


Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C

Fig. 12. Temperatura maxim a agentului deuscare, în func ie de umiditatea semin elor de soia

destinate germin rii

55.652101

31.822523

flsoarelui 70 U( )

flsoarelui 50 U( )

flsoarelui 40 U( )

3515 U15 19 23 27 31 35

30

36

42

48

54

60


Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C


floarea-soarelui destinate germin rii

secara U( ) 189 28 log U( ) 45 log ( )

flsoarelui U( ) 164 39 log U( ) 39 log ( )

M

25.78

32.96

40.15

47.33

54.51

61.69

Fig. 16. Temperatura maxim a agentului de uscare,în func ie de durata procesului i umiditatea

semin elor de floarea-soarelui destinate germin rii

Tem

peratu

ra age

ntul

ui d

e us

care,

C


14 18,2 22,4

26,6 Umiditatea30,8 semin elor, %

35

M

55.77

62.7

69.63

76.57

83.5

90.44

Fig. 14. Temperatura maxim a agentului de uscare, înfunc ie de durata procesului i umiditatea semin elor

de secar destinate germin rii

Tem

peratu

ra age

ntului d

e us

care

,C

14 18,2 22,4



M

37.39

45.06

52.74

60.42

68.09

75.77

Fig. 15. Temperatura maxim a agentului de uscare,în func ie de durata procesului i umiditatea

semin elor de soia destinate germin rii

Tem

peratu

ra age

ntului d

e us

care

,C

14 18,2 22,4



soia U( ) 186 82 log U( ) 11 log ( )

grauconsum 45 U( )

graugerminatie 45 U( )

U15 18 21 24 27 30

40

52

64

76

88

100


Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C

porumbconsum 45 U( )

porumbgerminatie 45 U( )

U15 18 21 24 27 30

60

70

80

90

100

110


Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C

secaraconsum 45 U( )

secaragerminatie 45 U( )

U15 18 21 24 27 30

60

72

84

96

108

120


Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C

soiaconsum 45 U( )

soiagerminatie 45 U( )

U15 18 21 24 27 30

40

52

64

76

88

100


Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C

flsoareluiconsum 45 U( )

flsoareluigerminatie 45 U( )

U15 18 21 24 27 30

40

46

52

58

64

70


Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C

Fig. 17. Temperatura agentului de uscare în func ie de umiditatea i destina ia semin elor

grauconsum 45 U( )

porumbconsum 45 U( )

secaraconsum 45 U( )

soiaconsum 45 U( )

flsoareluiconsum 45 U( )

U15 18 21 24 27 30

40

56

72

88

104

120


Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C

graugerminatie 45 U( )

porumbgerminatie 45 U( )

secaragerminatie 45 U( )

soiagerminatie 45 U( )

flsoareluigerminatie 45 U( )

U15 18 21 24 27 30

40

50

60

70

80

90


Tem

pera

tura

age

ntul

ui d

e us

care

, gra

de C

Fig. 18. Studiu comparativ întretemperatura maxim a agentului deuscare în func ie de tipul semin elor

destinate consumului

Fig. 19. Studiu comparativ întretemperatura maxim a agentului deuscare în func ie de tipul semin elor

destinate germin rii

Tabelul 1Compara ie între ecua iile T( , U), în func ie de destina ia semin elor

Material biologic Ecua iile T( , U) în func ie de destina ia semin elorGermina ie Consum

Grau T( , U)=192-75 log U-24 log T( , U)=239-50 log U-56 logPorumb T( , U)=216-73 log U-25 log T( , U)=216-64 log U-22 logSecara T( , U)=189-28 log U-45 log T( , U)=263-54 log U-50 logSoia T( , U)=186-82 log U-11 log T( , U)=191-61 log U-17 logFloarea-soarelui T( , U)=164-39 log U-39 log T( , U)=183-40 log U-42 log

Fig. 20. Usc tor Farm Fans seria CFABFig. 21. Usc tor Farm Fans seria H

Fig. 22. Diferite modele de usc toare de cereale Farm Fans

Fig. 23. Construc iaunui usc tor de cerealeFarm Fans

Instala ia de uscare GSI C 2100 S

Panoul de comand a instala iei de uscare folosit lacercetarea experimental

Detalii constructive ale instala iei de uscare

Sintez a principalelor condi ii de desf urare a încerc rilorexperimentale

Tag

Tsem

usem

taer

Uaer

Gsem

t0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60

0

12.5

25

37.5

50

62.5

75

87.5

100

Timpul, min

Tag

Tsem

usem

taer

Uaer

t0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0

12.5

25

37.5

50

62.5

75

87.5

100

Timpul, min

Tag

Tsem

usem

taer

Uaer

Gsem

t0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70

0

12.5

25

37.5

50

62.5

75

87.5

100

Timpul, min

Fig. 27 Varia ia parametrilorcaracteristici procesului de uscare în

cadrul probei 13

Fig. 26 Varia ia parametrilor caracteristiciprocesului de uscare în cadrul probei 12

Fig. 25 Varia ia parametrilor caracteristiciprocesului de uscare în cadrul probei 8

Tag

Tsem

usem

taer

Uaer

Gsem

t0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

10

18.75

27.5

36.25

45

53.75

62.5

71.25

80

Timpul, min

Fig. 24. Varia ia parametrilor caracteristiciprocesului de uscare în cadrul probei 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16S1

0

20

40

60

80

100

Ger

min

atia

, %

Proba

1 3 5 7 9

11 13 15

S1

0

5

10

15

20

25

Umid

itate

a, %

Proba

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16S1

0

20

40

60

80

100

120

Con

sum

spe

cific

de

com

bust

ibil,

0.0

01Nm

3/kg

Proba

Fig. 28. Graficul reparti iei germina ieiînainte i dup uscare

Fig. 29. Graficul reparti iei umidit iiînainte i dup uscare

Fig. 30. Graficul reparti iei consumului specificde combustibil

CONCLUZII

1. Prin reglarea automat a temperaturii agentului de uscare înfunc ie de umiditatea semin elor supuse usc rii s-au ob inuturm toarele efecte importante:

în cazul semin elor de soia:îmbun irea germina iei finale cu maxim 8% (de la76% la 84%);reducerea consumului specific de combustiil cu maxim13% (de la 0,091 Nm3/kg, la 0,079 Nm3/kg);

în cazul semin elor de porumb:îmbun irea germina iei finale cu maxim 12% (de la46%, proba 10 la 58%, proba 13);reducerea consumului specific de combustibil cu maxim15% (de la 0,110 Nm3/kg, proba 10 la 0,093 Nm3/kg,proba 16).

OBSERVA II

2. Cre terea temperaturii mediului ambiant i implicit a temperaturiisemin elor la intrarea în usc tor au efecte favorabile asupraeconomicit ii instala iei de uscare. O astfel de cre tere cu circa12,5 C a condus la o sc dere a consumului de combustibil cu circa5% (de la 0,098 Nm3/kg la 0,093 Nm3/kg).

3. Cre terea umidit ii mediului ambiant conduce la sc dereaglobal a vitezei de uscare. Experimental s-a constatat c rireaumidit ii relative a mediului ambiant de la 40% la 85% implic ocre tere cu 2% a consumului specific de combustibil (de la 0,093Nm3/kg, la 0,095 Nm3/kg) i o cre tere a umidit ii finale cu 2% (dela 16,0% la 18,0% ).

4. Temperatura materialului biologic este estimata prin ecuatii debilant termic si nu masurata direct – directie viitoare de cercetare

Diseminarea cercet rilor1. Gaceu, L., Badea, L. , Aspects into the use of renewable energy sources in

cereals drying process, Proceedings of the 8th International Conference onRecent advances in signal processing, robotics and automation, Cambridge,England, February 21-23, 2009, ISBN: 978-960-474-054-3, pag. 74-77.published 2009;

2. Buzatu, C., Lepadatescu, B., Enescu, I., Gaceu, L., Theoreticalcontributions regarding establishing thermal balance at machining bygrinding, Proceeding of the 8th IASME/WSEAS international conference onFluid Mechanics and Aerodynamics/ 8th IASME/WSEAS InternationalConference on Heat Transfer, Thermal Engineering and Environment, 7-12sept 2010 Munich, Germany, pag. 214-217 ISBN: 978-960-474-215-8;

3. Gaceu, L., Danila, D.: Studies Regarding the Design of Grain Dryers withRenewable Energy Sources, Bulletin of the Transilvania University ofBrasov • Vol. 2 (51) - 2009 • Series II, p. 79-85. ISSN 2065-2135 (Print),ISSN 2065-2143 (CD-ROM)

http://search.proquest.com/pqcentral/index.

http://search.proquest.com/pqcentral/index.

Simularea func ion rii unui sistem de reglare automat a usc rii semin elor

Qii = Qej;Qii = Qcc+Qsc+QSL+Qsm1; (11)Qej = Qsm2+Qv+Qga+Qprc;

Qcc = C Hic; Qsc = C ic; QSL = C VLMIN iL; (12)

Qsm1 = G1 cm1 tm1; Qsm2 = G2 cm2 tm2; Qv = G1U U1 2

100(ia2 - ia1); (13)

Qga = Vga iga=C Vga iga; Qprc = Qii - Qej = Qii, (14)


100(ia2 - ia1) + C Vga iga+ (C Hic+ C ic+ C

VLMIN iL+ Qsm1 + G1 cm1 tm1). (15)

)86.12500(004.1()(100

239.084.1)100100

1(

75.0)239.084.1239.0))86.12500(004.1((

1221

1221

1

11

gagagammpam

maeraerLMINcic

txtVCttcUU

GtUU

G

tGtxtVCiCHC

(16)

Fig. 31. Schema bilan ului termic al unui usc tor de semin e

Instrumentatie virtuala pentru simularea func ion rii unuisistem de reglare automat a proceselor de uscare

Platforma de lucru: Labview v. 6Functii de intrare: Umiditate si temperatura seminte; umiditate sitemperatura mediului ambiant;Functii de iesire: temperatura agentului de uscare, stare logica arzator

Evolutia unor parametri specifici obtinut în urma simul rii func ion rii unui sistem de reglareautomat , a regimului termic într-un usc tor de semin e, la varia ia temperaturii mediului ambiant

Temperatura realaagent de uscare, C

Functionare arzator

Umiditatea mediuluiambiant, kg/kg


Temperaturarecomandata agentuluide uscare C

Umiditate seminte,%

Varia ia în timp a umidit ii semin elor de cereale în timpulprocesului de uscare

A=200 m2/m3; G=1000 kg; v=0,6 m/s; xs=0,008 kg/kg; x=0,006 kg/kg; Ui=22%;ui=0,282 kg/kg; Uc1=20,5%; uc1=0,258 kg/kg; Uc2=15,5%; uc2=0,183 kg/kg;

Uf=14%; uf=0,163 kg/kg; Ue=10%; ue=0,111 kg/kg; D=1,611 10-7.

Evolutia unor parametri specifici obtinut în urma simul rii func ion rii unui sistem de reglareautomat , a regimului termic într-un usc tor de semin e, la varia ia umiditatii semintelor

Umiditate seminte, %

Temperaturarecomandata agentuluide uscare, C


Umiditatea mediuluiambiant, kg/kg

Functionare arzator

Temperatura realaagent de uscare, C

Simularea usc rii produselor de tip pulverulent cu

dimensiuni de ordinul micronilor

Figura 32. Schema general a unui model de algoritm pentru control predictiv(Edgar, Mellichamp & Seaborg, 2004)

J Pacheco [2006]: model matematic pentru transferulumidit ii din material pulverulent în agentul de

uscare

)],()()[()(

,int tYtYtkdt

tdwm oairya

ppow

kya (t): Coeficient de transfer masic[kg de aer uscat/s]; Yint (t):Con inutul de umiditate al materialului[kg ap /kg material]; Yair (t):Umiditatea aerului[kg ap /kg aeruscat]

)1()]()([)( tk

itiq etTKtQKdt

tdw

Kq, Kt: Coeficien i de debit i temperatur ;Qi: Debit de aer [kg de aer/s];Ti: Temperatura aerului.

Dup prelucrare, rezult :

Page

Diagrama bloc LabView pentru rezolvarea ecua iei i simularea procesului de uscarefolosind metoda Runge Kutta

Evolu ia umidit ii în timp pentruprocesul de uscare – simulareLabView (Ti, Qi=cst)

Panoul de comand amodelului LabView

Page

a) Ti=50 x (1-cos(t/2);

b) Ti=cos(2*sqrt(t));

Ti=30 x (1-cos(sqrt (t));

d) Ti=40 x (1-cos(t/8);

e) Ti=50 x (1-cos(t/8);

f) Ti=40 x (1-cos(t/4).

Concluzii

1. Mediul de lucru LabView constituie o platform excelentpentru simularea func ion rii componentelor sistemelortehnice pentru uscarea cerealelor;

2. Rezolvarea ecua iilor diferen iale de debit a umidit ii dinprodusele pulverulente prin metoda Runge Kutta, permiteurm rirea evolu iei umidit ii în timp în condi ii variabile detemperatur sau debit al agentului de uscare (Ti, Qi =variabil);

Diseminare

Gaceu L., LabView predictive model for optimization ofthe cereals drying process, in the Proceedings ofInternational Conference on Agricultural Economics,Rural development and Informatics, AVA3, Debrecen,Hungary, ISBN 978-963-871118-7-8, pp.160…167, 20-21martie 2007;

nil , D., Gaceu, L., Thierheimer, W., Ola, D., ane, N.,Hodirnau, M., Management of the potato crops forminimizing environmental and human health impacts,Environmental Engineering and Management Journal,ISSN 1582- 9596, vol. 9, issue 12, pag. 1681-1684,published dec. 2010.

Modelarea agroeco sistemelor prin metoda emergetic – Studiu decaz - ferme de cre tere a animalelor

Obiective i Metode de lucru

Obiectivul principal al simul rii este de a evalua cantitateade resurse necesar pentru a ob ine un anumitcomportament al sistemului mediu – economie (în cazul defa o ferm de cre tere a animalelor);

Un alt obiectiv il constituie punerea în eviden afenomenelor iner iale ale sistemului mediu – economie lavaria iile factorilor de intrare (de exemplu capitalul saufor a de munc );

Ca metod de lucru, a fost utilizat metoda analizeiemergetice (Eco-energetice, care ofer avantajul uneiexprim ri sintetice i sistemice a tuturor factorilor implica iîn modelarea unui sistem mediu-economie).

Figura 33. Model de simulare al unui agroecosistem

O prim simulare analizeaz cazul cel mai întâlnit în care condi iile de mediuvariaz sinusoidal cu amplitudine + - 25% fa de valoarea medie de contribu iamediului (132937,3 E13 emJ/year). Activitatea uman i influen a pie ei seconsider constante.

Figura 33. Evolu ia în timp abunurilor procurate de pe pia

Figura 34. Evolu ia în timp aintensit ii de utilizare a muncii

mediului

Figura 35. Evolu ia în timpa coeficientul de eficien a

sistemului

Figura 36. Evolu ia în timp acoeficientului desustenabilitate

O alt simulare propus este cea în care intr rile de capital variaz dup o func ie sinusoidal întrelimitele (2.2 x 10E6…3.7 x 10E6) – fig. 37a. In fig. 37b se poate observa coeficientul desustenabilitate, iar în fig. 37c. Coeficientul de eficien a sistemului.

a.

b.

Figura 37. Evolu ia în timp aparametrilor specifici Capital,

E3 – coeficient desustenabilitate, e – coeficient

de eficien a sistemului

CONCLUZII

Concluzia general pentru sistemul analizat (ferma pentrucre terea animalelor) este c la o varia ie a condi iilor de mediu de+/- 25 % contribu ia mediului utilizat în sistem este optim înraport cu echilibrul dinamic al acestuia.

O reducere sinusoidal a externalit ilor mediului este urmat cuîntârziere de nivelul ie irilor din sistem, aceasta indicând unechilibru privind capacitatea de sus inere de c tre mediu aactivit ilor economice în sistemul dat.

La varia ia capitalului sistemul prezint un efect iner ial din punctde vedere sustenabil dar i din punct de vedere a coeficientul deeficien a sistemului.

Diseminare

Gaceu, L., Gruia, R., Thierheimer, W., Applications of a ModelSimulation Referring to the Energetic Flow Transformities inAgroecosystems, Proceedings of the 8th InternationalConference on SYSTEM SCIENCE and SIMULATION inENGINEERING (ICOSSSE '09) University of Genova, Genova,Italy, October 17-19, 2009, ISSN: 1790-2769, ISBN: 978-960-474-131-1, pag. 41-46. published 2009;

Thierheimer, W., ane, N., Gruia, R., Gaceu, L., Thierheimer, D.,Ola, D., Clinciu, M., Cojocaru, V., Reducing environmentalpollution from mobile sources, Environmental Engineering andManagement Journal, ISSN 1582- 9596, vol. 9, issue 12, pag.1681-1684, published dec. 2010;

3. Contribu ii la p strarea calit ii produselor3.1 Contribu ii la proiectarea unui sistem de control a calit ii în

spectru vizibil

Obiective i Metode

Cre terea performan elor sistemelor optice în spectrul vizibil i invizibil,concomitent cu reducerea drastic a pre ului acestora, a condus la cre tereaexploziv a poten ialului de utilizare în sistemele de control a calit iiproduselor alimentare;

Obiectivul final îl constituie dezvoltarea unor echipamente ieftine, robuste irapide, u or de încorporat în fluxurile tehnologice actuale, capabile sproceseze în timp real atributele de calitate ale produselor.

Pentru atingerea acestui obiectiv sunt necesare:- identificarea spectrului optim pentru analiza imaginilor;- selec ia surselor de iluminare corespunz toare;- dezvoltarea de algoritmi i aplica ii software specifice pentru controlulcalit ii.

0h0min 2h0min 4h0min

Figura 38. Diagrama varia iei temperaturii suprafe ei produsului în timpul usc rii( temperatura aerului 70 C la viteza aerului de 4.5 m/s)

Figura 39. Diagrama varia iei temperaturii suprafe ei produsului în timpul usc rii(temperatura produsului 50 C, la viteza aerului de 4.5 m/s)

Modific ri dimensionale i deculoare - ananas

Modific ri dimensionale i deculoare - m r

Modific ri dimensionale i deculoare - morcov

Modific ri dimensionale i deculoare - papaya

Modific ri dimensionale i deculoare - cartof

Modific ri dimensionale i deculoare - ceap

Evolu ia parametrilor procesului de uscare latemperatura constant a agentului de uscare

Apple_Golden Delicious_1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

t [min]

m [g

]

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

x [g

apa

/g s

.u ]

Apfel_Golden Delicious_1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 50 100 150 200 250 300 350 400

t [min]

Tem

pera

tur [

°C]

Evolu ia parametrilor procesului de uscare latemperatura constant a suprafe ei produsului

Apple tp

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150 200 250 300 350 400

t [min]

m [g

]

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

x [g

apa

/g s

.u ]

Apple tp

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 50 100 150 200 250 300 350 400

t [min]

Tem

pera

ture

[°C]

Schimbarea culorii feliilor de banane în timpulusc rii

Page

Schimbarea culorii feliilor de m r în timpulusc rii

Schimbarea culorii feliilor de morcov în timpulusc rii

Page

Tehnicile de masurare direct , noncontact, atemperaturii materialului biologic supus usc riiprezint un poten ial deosebit în:

monitorizarea i controlul automat al instala iilor deuscare;

men inerea calit ilor organoleptice, fizice, chimice,biochimice;

conservarea germina iei ini iale a semin elor;

siguran a alimentar – prevenirea apari iei micotoxinelor;

Schema de principiu a unui sistem de reglareautomat utilizând achizi ia de date în infraro u

1

3

4

7

2

6 5

1- suprafa suport; 2- produse agricole; 3- ventilator; 4- sistem de înc lzire;5- calculator de proces;

6- sistem de achizi ie a imaginilor în infraro u; 7-camera infraro u

Amplasarea senzorilor în camera de uscare

Instala ia de uscare

Metodica cercet riiProduse: m r, cartof ceap , feliate circular cugrosimea de 2.4 mm.

Temperatura de referin a agentului de uscare55 C.

Intervalul de varia ie a temperaturii, m surat îninfraro u: 30…60 C.

Durata total a procesului de uscare: 350 minute.

Camer de termoviziune tip FLIR i50

Caracteristici tehnice:- Thermal sensitivity/NETD <0.10 ºC(<0.18 ºF) @ +25 ºC (+77 ºF) / 100mK;- Image frequency 9 Hz;- Focus Manual;- IR resolution 140 × 140 pixels;- Display Built-in 3.5 in. LCD, 256kcolors, 240 × 320 pixels;- Object temperature range –20 to+120 ºC (–4 to +248 °F);0 to +350 ºC (+32 to +662 °F);- Accuracy ±2 °C (±3.6 °F) or ±2% ofreading.

r cartof ceap

grosime 2.4 mm

Produsele înainte de uscare

r cartof ceap

Produsele dup de uscare

Imagini infraro u în diferite stadii ale

procesului de uscare (240 x 320 pixels)

Imagini infraro u în diferite stadii aleprocesului de uscare (240 x 320 pixels)

Evolutia imaginilor infraro u în diferite stadii aleprocesului de uscare (240 x 320 pixels)

Instrument virtual de achizi ie i prelucrare adatelor “Image Temperature conversion”

Page

Curbe caracteristice ale gradientului de temperatursurat cu camera de termoviziune

Coeficientul de uniformitate a temperaturiiTUI= Min temperature / Max temperature

Sistem Nova Fourier pentru m surarea principalilorparametri specifici procesului de uscare

0

10

20

30

40

50

60

1 51 101 151 201 251 301 351

Time, min

Tem

pera

ture

, C, H

umid

ity, %

Temperature inside dryer, degree C Humidity inside dryer, %Temperature ouside dryer, degree C Humidity outside dryer, %

Direc ii viitoare de cercetare- influen a modului de feliere (longitudinal/transversal)

Diseminare

Page

Gaceu, L., Lepadatescu, B., Monitoring of the Vegetables Drying Process usingInfrared Images, Proceeding of the WSEAS conference Advances in EnvironmentTechnologies, Agriculture, Food and Animal Science, pg. 267…272, ISBN: 978-1-61804-188-3Gaceu, L., Ola, D., Thierheimer, W., Danila, D., Mathematical Method of Analysisfor the Quality Control of the Wheat Germs Drying using Infrared Images – RecentResearch in Manufacturing Engineering, 3rd WSEAS International Conference onManufacturing Engineering, Quality and Production System (MEQAPS ‘11), 11-13april 2011, pag. 90-93, ISBN:978-960-474-294-3.Sukhmanov, V., Shatalov, V., Petrova, J., Birca, A., Gaceu, L., The influence of highpressure on bio-system reaction kinetics and the preservation of vitamin C, LWT -Food Science and Technology, Volume 58, Issue 2, October 2014, Pages 375-380,Elsevier, ISSN: 0023-6438.Buculei, A., Amariei, S., Oroian, M., Gutt, G., Gaceu, L., Birca, A., Metals migrationbetween product and metallic package in canned meat, LWT - Food Science andTechnology, Volume 58, Issue 2, October 2014, Pages 364-374, Elsevier, ISSN:0023-6438,

1. Dezvoltarea carierei universitare viitoareDezvoltarea carierei mele universitare se concentreaz de asemenea pe cele dou direc iiprincipale, de cercetare i didactic , direc ii care se completeaz i se poten eaz reciproc.

1.1. Dezvoltarea activit ii didactice

• implicarea activ în toate activit ile didactice ale departamentului din care fac parte –comisii licen , acreditari programe de studii etc;coordonarea activit ii la laboratoarele de specialitate pentru a asigura func ionalitatea

echipamentelor i suportul teoretic pentru desf urarea în bune condi ii a orelor de aplica ii;participarea la stagii anuale de cel pu in dou pt mâni în universit i din str in tate,

pentru a asigura un schimb de experien i de informa ii benefic pentru cariera mea ipentru institu ia în care lucrez (departament, facultate, universitate);diversificarea metodelor didactice interactive, bazate pe creativitate colaborativ i

parteneriat educa ional, inclusiv cu profesori invita i din ara sau str in tate;

B.ii. Planuri de evolu ie i dezvoltarea carierei

• implicarea activ a studen ilor în desf urarea cursurilor i aplica iilorutilizând metode didactice centrate pe înv area prin descoperire,înv area pe echipe i înv area în grup;

• publicarea i actualizarea cursurilor: edi iei a doua a monografieiTehnici moderne de uscare a cerealelor i plantelor tehnice; finalizareaedit rii i publicarea cursului de Utilaje i tehnologii în industriapanifica ie; editarea edi iei a doua a îndrumarului de laborator pentrudisciplina Utilaje i tehnologii în industria panifica iei;

• implicarea studen ilor în activit ile relevante pentru facultate (deexemplu: conferin a BIOATLAS unde studen ii au o sec ie special ,simpozioane ROSITA organizate în cadrul proiectelor de cercetare),facilitând astfel o integrare la nivel superior elementelor teoreticeasimilate;

• încurajarea studen ilor în a aplica i ob ine burse de studii înuniversit i str ine, pentru a putea beneficia de un mediu de lucruinterna ional i de a împ rt i aceast experien i colegilor (exist înacest sens disponibilitate manifestat din partea NDSU - SUA i HTWG- Germania);

• continuarea realiz rii de cursuri i teste gril pe platforma e-learning;• optimizarea continu a tuturor aspectelor legate de procesele didactice

din cadrul programului de studii IPA, al c rui responsabil sunt.

Dezvoltarea activit ii de cercetare

Dezvoltarea activit ii de cercetare are în vedere 3 obiectivefundamentale:

intensificarea cercet rii în echipele interna ionaleformate i dezvoltarea unor noi conexiuni atât cuuniversit ile din vest cât i cu cele din est;participarea la evenimente de specialitateinterna ionale i na ionale, pentru publicarea i diseminarearezultatelor din cercetare;direc ii actuale de cercetare în cadrul tezelor dedoctorat viitoare (utilizarea subproduselor, tehnologiineconven ionale, siguran a alimentar , etc. )

tezateza dede abilitareabilitare contribu ii la ... · educa ia: 1990 – 1995 • studii...

Documents