ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, наведено зв’язок роботи з програмами, планами і темами, сформульовані мета і завдання досліджень, викладено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, а також особистий внесок здобувача в надрукованих роботах. Подана інформація щодо апробації результатів дисертаційних досліджень.

У першому розділі наведено аналіз способів та засобів механізації захисту від заморозків та математичних моделей теплового балансу плодових насаджень.

Обґрунтуванню способів захисту плодових насаджень присвячені роботи J. K. Ballard, R. D. Burman, F. M. Turrell, V. I. Valli, R. L. Snyder, J. Paulo De Melo-Abreu, S. Matulich, А. Ангстрема, Р. Н. Асейкіна, І. Б. Арабян, М. Є. Берлянд, Д. Брента, А. Дефанта, В. В. Вольвача, О. І. Караєва, П. Н. Красикова, В. С. Лаврійчук, І. Г. Лютерштейна, Р. С. Мкртчяна, Т. Г. Оміадзе, С. І. Пастушенка, С. Г. Фрішева, Д. Г. Челідзе, А. Ф. Чудновського, М. І. Юдіна, В. Юргеса та інших авторів.

Захист плодових насаджень від заморозків можливо здійснити наступними способами: забезпечити приплив тепла; зменшити нічне випромінювання ґрунту або виконати перемішування шарів повітря. Серед засобів механізації поширене використання набуло дощування, застосування мобільних обігрівачів, вітрових машин, застосування авіації. Вибір способу захисту плодових насаджень визначається природою виникнення заморозку (адвективний, радіаційний, адвективно-радіаційний).

З метою вибору перспективного напрямку підвищення ефективності процесу захисту плодових насаджень від критичних температур створена класифікація способів і засобів механізації для захисту від заморозків.

При слабких заморозках (– 1…– 2°С) ефективним є застосування наземних мобільних агрегатів, що здійснюють обігрів і перемішування шарів повітря. Цей спосіб є найбільш оперативним і низьковитратним. З метою підвищення рівномірності обігріву в зоні росту плодових дерев і скорочення енергетичних витрат розроблено засіб для захисту плодових дерев від заморозків.

Встановлено, що при сильних (– 3…– 4°С) та дуже сильних заморозках
(– 5…– 6°С) ефективним є комплексне поєднання декількох способів з використанням засобів механізації в єдиній системі. При використанні такої системи підвищується витрата енергоресурсів, але і зростає ефективність захисту плодових насаджень. Раціональним рішенням зниження цих витрат та підвищення ефективності є створення комплексного засобу механізації. Це дозволить захистити насадження від радіаційних заморозків утворенням тепловологоізоляційної завіси, що складається з одночасно підігрітого і зволоженого повітря. Вона протистоїть виникненню заморозку і дає можливість захистити майбутній врожай плодових насаджень шляхом неприпустимості розвитку критичних температур для генеративних органів. Для забезпечення даного технологічного процесу запропонований відповідний засіб механізації.

Таким чином, необхідно вирішити науково-прикладне завдання з обґрунтування параметрів процесу та засобу механізації для утворення й підтримання температурно-вологісного режиму плодових насаджень.

У другому розділі наведені теоретичні дослідження параметрів, які впливають на тепловий баланс плодових насаджень. Отримала подальший розвиток математична модель теплового балансу плодових насаджень, яка відрізняється від відомих тим, що враховує взаємний вплив процесів тепло- і масообміну. Обґрунтовано новий процес підтримання температурного режиму плодових насаджень з утворенням тепловологоізоляційної завіси, яка складається з одночасно підігрітого і зволоженого повітря.

Теплообмін поверхні генеративної бруньки дерева з навколишнім середовищем залежить від наступних параметрів: температури ґрунту; його відбивної здатності (альбедо); площі поверхні бруньки; вологості повітря; температури навколишнього середовища; теплофізичних властивостей поверхні генеративної бруньки і оточуючого повітря; швидкості конвективного переносу.

Рівняння теплового балансу поверхні генеративної бруньки представимо так:

, (1)

де Q_conv – конвективний тепловий потік до поверхні генеративної бруньки;

Q_cond – тепловий потік за рахунок конденсації водяної пари з навколишнього повітря на генеративні бруньки;

Q_rΣ – сумарний радіаційний тепловий потік від ґрунту, навколишнього повітря і потік випромінений генеративною брунькою.

Рівняння теплового балансу дає змогу фізично обґрунтувати рівноважну температуру і необхідний тепловий потік, підведення якого дозволить підтримати температуру на заданому рівні. У плодових насадженнях слід враховувати взаємний вплив процесів тепло- і масовіддачі до поверхні бруньок, залежність коефіцієнта тепловіддачі a від швидкості конвективного переносу W_в. Коефіцієнт тепловіддачі є складною функцією, що залежить від теплофізичних параметрів середовища, форми теплообмінної поверхні бруньки та характеру обтікання.