Процес зневоднення термолабільних матеріалів, можливо здійснити в роторно-дисковому плівковому випарної апараті (РДПВА). РДПВА на валу має ряд дискових насадок, які частково занурені в культуральний розчин і приводяться приводом в обертальний рух.

Для оцінки впливу різних факторів на товщину плівки рідини складаємо математичну модель процесу течії рідини поблизу поверхні частково зануреного диска.

Запишемо математичну модель процесу:

Граничні умови:

За допомогою пакета MathCad 15 задавши фізичні параметри рідини, швидкість обертання диска і габаритні розміри, отриманий масив значень товщини прикордонного шару рідини поблизу диску, що обертається, за отриманими значеннями побудована поверхня у відносних одиницях довжини (Рис. 1. а, б).

Рис. 1. Графік поверхні пограничного шару, при зануренні диска в культуральну рідину.

Було поставлено завдання визначення величини та розподілу напруження зсуву по поверхні дискової насадки внаслідок її обертання, в зв’язку з тим, що дані напруження досягаючи певних значень, можуть пошкоджувати живі клітини, що негативно впливатиме на готовий концентрат.

Оскільки швидкість зсуву змінюється по радіусу дискової насадки, було розраховано поле напружень зсуву від різних значень чисел обертів. Відповідно літературних даних критичним значенням напружень зсуву від дії перемішуючих пристроїв є 10-50 Па, отже оптимальним діапазоном чисел обертів можна вважати значення до 1,2 об/с.