формування параметрів мікроклімату в цехах сушіння деревини Автореферат

У вступі висвітлено актуальність роботи та її зв'язок з науковими програмами, сформульовано мету досліджень та задачі, які необхідно вирішити для її досягнення. Визначено об’єкт, предмет та методи досліджень, сформульовано наукову новизну та практичне значення одержаних в роботі результатів досліджень, виділено особистий внесок автора роботи, наведено відомості щодо апробації досліджень та публікацій.

У першому розділі розглянуті особливості конвективного сушіння деревини. У ході аналізу було опрацьовано праці С.Н. Горшина, Н.С.Селюгіна, І.В. Кречетова, П.С. Серговського, П.С. Соколова, Е.С. Богданова, П.В. Білея, М.Ю. Лур’є, у яких конвективне сушіння умовно розділяють за способом формування мікроклімату на конвективно-атмосферне, конвективно-теплове та комбіноване. Відповідно до робіт Т.Н. Коноплевої встановлено, що найбільш доцільним з точки зору зберігання якості матеріалу є комбіноване сушіння при якому вільна волога, що міститься у деревині, випаровується під час атмосферного сушіння, а зв’язана – під час конвективно-теплового.

Розглянуті існуючі методики розрахунку параметрів мікроклімату в цехах для сушіння деревини. Вказані їх основні недоліки.

Усі методи дослідження процесу сушіння матеріалу умовно можна поділити на три групи: емпіричні, напівемпіричні та теоретичні. Найбільш складним серед них є теоретичні, адже вони дають можливість цілісного сприйняття процесу та використовують напрацювання як емпіричних так й напівемпіричних підходів у розрізі коефіцієнтів та порівняння розрахунків.

До емпіричних підходів відносять метод «чорної скрині», який описаний у роботах С.П. Рудобашта, Ю.П. Адлера, Е.В. Маркова та Ю.В. Грановського, що у поєднанні з плануванням експерименту та регресійними методиками обробки результатів, дозволяє отримати достовірну інформацію про процеси, що відбуваються. Недоліками цього методу є складність перенесення результатів лабораторних досліджень на промисловий об’єкт та повне ігнорування фізичних процесів. Як наслідок, це ускладнює дослідження впливу інших факторів, які не враховувалися при проведенні лабораторних досліджень, на процес сушіння.

Напівемпіричні методи найбільш широко представлені сьогодні у роботах Б.С. Сажина, В.В. Красникова, А.А. Гухмана, Т.К. Шервуда, С.П. Рудобашта, А.Н. Плановського, Г.К. Філоненко, В.Ф. Фролова, Ю.Ф. Сніжкіна та ін. Основною задачею даних методів є отримання залежності середніх інтегральних значень вологовмісту, температури та швидкості сушіння як функції часу. Саме напівемпіричні методи дали змогу визначити невідомі фізичні коефіцієнти тепло- та вологовіддачі. Недоліками цих методів є те, що вони оперують з усередненими показниками.

Усі теоретичні підходи вивчення процесу сушіння ґрунтуються на тепломасообмінній теорії А.В.Ликова. Запропонована ним система рівнянь, описує тепломасообмінні процеси під час сушіння, є загальною й не відображає мікромеханізми переносу вологи у процесах сушіння. Тобто, наявність коефіцієнту фазового переходу скриває механізм переносу пароподібної вологи. Також запропонована модель не відображає процес, коли випаровування вологи відбувається не з поверхні матеріалу, а у її товщі.

Загальновизнаним фактом є те, що градієнт парціального тиску – більш універсальний потенціал переносу речовини, тоді як градієнт концентрації (маси) якщо й може виступати потенціалом переносу вологи, то однозначно не у процесах, де є фазові перетворення, тобто сушіння капілярно-пористих тіл. Професор А.Ф.Строй розглянув вісесиметричну задачу зміни температурно-вологістного режиму огороджуючої конструкції з позиції переносу вологи в матеріалі під дією парціальних тисків. Запропонована модель А.Ф. Строя хоча й відрізняється від класичного підходу розгляду тепломасообмінних процесів за А.В. Ликовим оригінальними граничними умовами третього роду біля поверхні матеріалу, котрі враховують не лише зміну вологості та температури матеріалу, а ще й розглядають зміну параметрів повітря біля поверхні, але в цілому запропонована фізична модель не позбавлена такого загального проблемного питання як визначення критерію фазового переходу, рівняння переносу вологи відображає лише сам перенос водяних парів, але не враховує процеси випаровування, що будуть відбуватися у матеріалі під час сушіння.

При розгляді теоретичних підходів також було опрацьовано праці
Г.С. Шубіна, І.Д. Баббіта, Б.С. Чудінова, О.Б. Чумуріной, А.Н. Плановского, П.В. Білея, Н.В. Скуратова та інших.

На основі аналізу літератури сформульовано мету та задачі досліджень.

Другий розділ присвячений аналізу параметрів мікроклімату в цехах сушіння деревини.

Було проаналізовано спочатку вплив температури повітря у цеху на процес сушіння деревини.