WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Технология прогрева оцилиндрованных брёвен в конвективных сушильных камерах

На правах рукописи

Артеменков Алексей Михайлович

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОГРЕВА ОЦИЛИНДРОВАННЫХ БРЁВЕН

В КОНВЕКТИВНЫХ СУШИЛЬНЫХ КАМЕРАХ

05.21.05 – Древесиноведение, технология и оборудование

деревопереработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2010 Диссертационная работа выполнена на кафедре технологии лесопиления и сушки древесины Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С. М. Кирова

Научный руководитель: Акишенков Савелий Иванович, кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: Глухих Владимир Николаевич, доктор технических наук Акулов Фдор Георгиевич, кандидат технических наук

Ведущая организация: ОАО «УралНИИПДрев», г. Екатеринбург

Защита диссертации состоится « 14 » декабря 2010 г. в 1100 часов на заседании диссертационного совета Д 212.220.03 при СанктПетербургской государственной лесотехнической академии имени С. М. Кирова по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, Главное здание, Зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГЛТА.

Автореферат разослан « 11 » ноября 2010 г.

Учный секретарь диссертационного Совета, доктор технических наук, профессор Г. М. Анисимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в России широко развивается деревянное домостроение с использованием оцилиндрованных брвен.

В связи с этим происходит модернизация существующих и строительство новых предприятий, ориентированных на промышленное производство готовых комплектов деревянных домов из оцилиндрованных брвен. Кроме домов, оцилиндрованные сортименты применяют для строительства зданий социально-культурного назначения. Не смотря на относительную дороговизну таких деревянных строений, они пользуются спросом благодаря своему эстетичному внешнему виду и простоте сборки домов, обеспечивающей высокие темпы их строительства.

Как правило, все оцилиндрованные брвна, используемые в строительстве, подвергаются атмосферной или искусственной сушке. Производство деталей для домостроения из высушенных оцилиндрованных брвен увеличивает срок службы таких домов, сводит к минимуму осадку дома в процессе его строительства, позволяет производить пропитку деталей дома различными антисептиками и антипиренами, а также отделку фасадов домов лакокрасочными материалами.





Длительность атмосферной сушки оцилиндрованных брвен составляет примерно 5…7 месяцев, тогда как искусственная сушка сокращает эту продолжительность более чем в три раза, позволяя уменьшить длительность производственного цикл, способствуя, тем самым, улучшению использования оборотных средств за счт сокращения запасов брвен в незавершнном производстве.

Наиболее распространенным в деревоперерабатывающей промышленности способом сушки, как пиломатериалов, так и оцилиндрованных брвен, является сушка в конвективных камерах.

Анализ априорных сведений показал, что ни в литературе, ни в практической деятельности не представлено обоснование организации технологического процесса сушки оцилиндрованных брвен и брусьев в конвективных камерах, отсутствуют сведения о порядке расчта продолжительности прогрева и сушки брвен и брусьев в условиях вынужденной конвекции воздуха. Задачи прогрева решались в основном для цилиндрических сортиментов при их прогреве в гидрофобных жидкостях и в среде насыщенного пара, теплофизические и термодинамические параметры которых существенно отличаются от тех же параметров воздуха, используемого в качестве агента сушки в конвективных лесосушильных камерах. Кроме того, эти задачи решались для единичных цилиндрических сортиментов и поэтому результаты таких расчтов не могут распространяться на сушильные камеры, в которых цилиндрические сортименты уложены в сушильные штабеля. Методика расчта времени нагрева пиломатериалов неприменима для сортиментов цилиндрической формы.

Таким образом, разработка достоверного и эффективного метода расчта процесса нагрева оцилиндрованных брвен с учтом теплофизических характеристик влажного воздуха и древесины является актуальной задачей, имеющей большой научный и практический интерес.

Цель работы. Повышение эффективности конвективных сушильных камер путм сокращения времени нагрева оцилиндрованных брвен по разработанным рациональным режимам.

Объектом исследования являются оцилиндрованные брвна из древесины сосны.

Предметом исследования является процесс нагрева оцилиндрованных брвен, уложенных в сушильный штабель.

Научная гипотеза. Сушильный штабель оцилиндрованных брвен является аналогом трубного пучка коридорного типа.

Научной новизной обладают:

штабель оцилиндрованных брвен, рассматривающийся, в отличие от сушильного штабеля пиломатериалов, как трубный пучок коридорного типа с соответствующими характеристиками, что позволило применить разработанные в теории теплопередачи методы расчта параметров теплообмена таких пучков к штабелю оцилиндрованных брвен.

выявленная закономерность изменения среднего коэффициента теплоотдачи штабеля оцилиндрованных брвен в зависимости от их диаметра и скорости обдува штабеля позволяет определять значения коэффициента расчтным путм с учтом параметров влажного воздуха и характер распределения температурного поля по сечению брвен;





математическая модель процесса прогрева оцилиндрованных брвен.

Практическая значимость работы. Разработанная методика расчта процесса нагрева оцилиндрованных брвен позволяет:

прогнозировать продолжительность прогрева оцилиндрованных брвен с учтом теплофизических характеристик древесины и влажного воздуха при разработке режимов сушки;

разрабатывать программное обеспечение для моделирования процессов тепловой обработки и сушки оцилиндрованных брвен;

используемые в методике принципы расчта создают предпосылки для разработки автоматических систем управления процессом сушки древесины, исключающих участие человека в проектировании и реализации соответствующих режимов.

Достоверность. Достоверность теоретических положений, выводов и рекомендаций обеспечивается современными методами и средствами научного проникновения: применением теории расчта трубных пучков для исследования процесса прогрева круглых лесоматериалов; системами измерения температуры и влажности древесины, системами измерения параметров воздуха; обоснованными упрощениями и корректными допущениями при разработке математической модели; подтверждением адекватности разработанной модели и использованных методик расчта результатами испытаний, выполненных в производственных условиях.

Теоретические, методологические и информационные основы исследования. Теоретическую базу исследования составляют основные положения теории теплопроводности и теплообмена, а также теории сушки древесины.

Исследования базировались на принципах системного подхода с использованием обоснованных методов и методик научного поиска, поверенных оборудования, приборов и средств контроля.

Информационную базу исследования составляют материалы научных исследований, научная, учебная и методическая литература, нормативная документация, материалы отечественных и зарубежных периодических изданий.

Основные научные и практические результаты, полученные лично автором.

Научные:

методика аналитического расчта продолжительности прогрева оцилиндрованных брвен, учитывающая изменение температурного поля по сечению брвен во времени;

алгоритм аналитического расчта среднего коэффициента теплоотдачи сушильного штабеля оцилиндрованных брвен, представленного в виде трубного пучка коридорного типа;

методика экспериментальных исследований для определения температурного поля по сечению оцилиндрованных брвен при прогреве.

Практические:

математическая модель процесса начального нагрева брвен, позволяющая определять температуру древесины на оси оцилиндрованных брвен для последующего расчта общего времени прогрева брвен перед сушкой.

Место проведения работы.

Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени С. М. Кирова на кафедре технологии лесопиления и сушки древесины.

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на международных и научно-технических конференциях факультета механической технологии древесины СанктПетербургской государственной лесотехнической академии имени С. М.

Кирова: «Развитие деревянного домостроения в России», СПб., 2001;

«Первичная обработка древесины: лесопиление и сушка пиломатериалов.

Состояние и перспективы развития», СПб., 2007; «Первичная обработка древесины: лесопиление и сушка пиломатериалов. Состояние и перспективы развития», СПб., 2008; «Современные проблемы лесозаготовительных производств, производства материалов и изделий из древесины: пиломатериалы, фанера, деревянные дома заводского изготовления, столярностроительные изделия», СПб., 2009; «Современные проблемы механической технологии древесины», СПб., 2010.

По итогам двух конкурсов на лучшую научную работу 2009 года среди студентов, аспирантов, молодых учных и специалистов академии две статьи заняли первое и второе места.

Основные результаты апробированы в НП «Научно-образовательный центр МТД» в промышленной сушильной камере финской фирмы Tekma Wood, оснащнной системами измерения температуры и влажности древесины.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 статей, в том числе 2 статьи в изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объм работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 104 наименований. Содержит 176 страниц основного текста, 32 рисунка, таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, раскрыта научная новизна работы, е значимость для теории и практики. Содержатся сведения о структуре и объме диссертации.

Раздел 1. Состояние вопроса и задачи исследования. Подробный анализ способов сушки круглых лесоматериалов с указанием их достоинств и недостатков показал, что наиболее приемлемым способом является сушка в традиционных конвективных лесосушильных камерах. Применение камерной сушки позволяет получать равномерно высушенные лесоматериалы, уменьшить необработанные запасы лесоматериалов на складе, увеличить гибкость в исполнении заказов за счт устранения погодного фактора и временных затрат, уменьшить объмы древесины, поражнной грибами, не допустить изменения цвета древесины, что позволяет проводить отделку деревянных домов прозрачными покрытиями, а также использовать те же сушильные камеры, что и для сушки пиломатериалов.

Наиболее полные обобщения о процессах сушки древесины различными способами, об особенностях механизма перемещения влаги в древесине и прогрева и сушки крупных сортиментов и пиломатериалов представлены в трудах Н. С. Селюгина, Б. С. Чудинова, Г. С. Шубина, П. С. Серговского, А. И. Расева, И. В. Кречетова, П. В. Соколова, Н. М.

Кириллова, А. Н. Чернышева.

Анализ литературных источников показал, что сушке сортиментов круглого сечения внимания почти не уделялось и режимов сушки их не существует.

Для расчтов продолжительности процессов нагрева и определения поля температуры по уравнениям в критериальном виде необходимо знать коэффициент теплоотдачи, на который оказывает влияние множество факторов. Коэффициент теплоотдачи определяется, как правило, для конкретных условий теплообмена. Б. С. Чудинов предлагает эмпирические формулы для расчта коэффициента при нагревании древесины в газообразной среде в условиях естественной и вынужденной конвекции. Анализ показал, что для условий сушки цилиндрических сортиментов в конвективных камерах, то есть при вынужденной конвекции от газа к шероховатой цилиндрической поверхности, Б. С. Чудинов не приводит формул для определения коэффициента теплоотдачи. Кроме того, для имеющихся эмпирических формул определения коэффициента теплообмена при вынужденной конвекции не указывается диапазон изменения температуры среды, что затрудняет использование формул в практических расчтах.

Анализ методов расчта продолжительности сушки круглых лесоматериалов, предложенных П. С. Серговским, Г. С. Шубиным, показал следующее:

для сортиментов цилиндрической формы метод расчта продолжительности сушки, подобный укрупннному методу проф. П. С. Серговского для пиломатериалов, не разработан;

формулы для расчта продолжительности сушки цилиндрических сортиментов, рекомендуемые П. С. Серговским и Г. С. Шубиным, требуют проверки в производственных условиях и уточнения.

Анализ состояния исследуемого вопроса позволил сформулировать следующие задачи исследования:

1. Обосновать параметры сушильного штабеля из оцилиндрованных брвен по аналогии с трубным пучком коридорного типа;

2. Обосновать скорости воздуха в сушильном штабеле из оцилиндрованных брвен в период начального прогрева;

3. Определить средний коэффициент теплоотдачи сушильного штабеля из оцилиндрованных брвен;

4. Определить продолжительность нагрева и прогрева оцилиндрованных брвен, уложенных в сушильный штабель;

5. Разработать математическую модель процесса начального нагрева брвен, позволяющую определять температуру на оси оцилиндрованных брвен.

6. Определить экономическую эффективность внедрения результатов исследований.

Раздел 2. Теоретическое обоснование процесса нагрева круглых лесоматериалов. Цикл сушки в конвективных лесосушильных камерах подразделяется на шесть фаз, имеющих определнное назначение. Схема цикла сушки представлена на рис. 1.

В фазе 1 происходит нагревание агента сушки от начальной температуры 0 до температуры, при которой брвна будут прогреваться до центра.

В фазе 2 происходит прогрев брвен до центра при постоянной температуре 1. После прогрева брвен наступает фаза 3 сушка брвен до заданной конечной влажности. После сушки проводится фаза Температура, 0С кондиционирование, назначаемая при необходимости выравнивания влажности по сечению брвен. После кондиционирования наступает 5-ая фаза – охлаждение агента сушки в камере и заканчивается цикл фазой 6 – окончательным охлаждением брвен в камере.

При решении задачи нагрева брвен в условиях начального нагрева агента сушки, а именно влажного воздуха, используется дифференциальное уравнение теплопроводности, которое для цилиндра бесконечной длины в цилиндрической системе координат записывается следующим образом Тепловая схема фазы нагрева (фазы 1) представлена на рис. 2.

Решением дифференциального уравнения теплопроводности (1) для бесконечного цилиндра при краевых условиях (2) и (3) может быть представлено в следующем виде (4) Задача решается в критериальном виде. Для определения распределения температуры в цилиндре в любой момент времени необходимо знать мерной координаты r R, а температура тела определяется по формуле Критерий Fo определяется по формуле: Fo (a 1 ) R 2, (6) где 1 – время нагревания среды от начальной температуры 0 до температуры прогрева пр, с.

Исходя из граничных условий (3) время нагревания агента сушки где b постоянная, пропорциональная скорости изменения температуры агента сушки, 0С/с.

Неизвестной величиной, подлежащей определению, является коэффициент теплоотдачи, определяемый из соотношения (8) где в – коэффициент теплопроводности агента сушки при заданной температуре, Вт/(м 0С).

Штабель оцилиндрованных брвен, в соответствии с выдвинутой гипотезой, представляет собой коридорный сжатый пучок труб (рис. 3). По аналогии с трубным пучком, характеристиками штабеля оцилиндрованных брвен являются поперечный шаг S1, который зависит от толщины применяемых сушильных прокладок и продольный шаг S 2 расстояние между осями двух соседних рядов брвен, расположенных один за другим в направлении течения потока агента сушки. Кроме того, штабель также характеризуется диаметром брвен и количеством рядов брвен по ходу потока. На рис. 3 показано пять рядов брвен.

Тогда средний коэффициент теплоотдачи для сортиментов третьего и последующих рядов можно определять по следующим соотношениям:

Коэффициенты теплоотдачи сортиментов первого и второго рядов штабеля определяются путм умножения среднего коэффициента теплоотдачи для сортиментов третьего ряда на поправочные коэффициенты 0,6 и 0,9 соответственно.

Рис. 3. Схема расположения цилиндрических сортиментов в сушильном штабеле Средний коэффициент теплоотдачи всего штабеля в целом шт определяется по формуле где 1, 2,…, n – средние коэффициенты теплоотдачи по рядам, Вт/(м2 0С); F1, F2,…, Fn – площади поверхности теплообмена всех сортиментов в ряду, м2.

Отличием выполненного нами расчта критерия Рейнольдса Re является учт кинематической вязкости влажного воздуха вл.в : Re ( d ) вл.в, который является агентом сушки в традиционных конвективных лесосушильных камерах.

После того, как температура агента сушки в камере достигла заданного значения температуры при прогреве пр, начинается 2-я фаза – нагрев оцилиндрованных брвен до заданной температуры в центре. Тепловая схема новой задачи представлена на рис. 4.

Начальное и граничные условия записываются следующим образом Решением дифференциального уравнения теплопроводности (1) для цилиндра при краевых условиях (12) и (13) является уравнение В условиях прогрева известной температуре на оси сортимента t1 соответствует безразмерная температура 1 (t t0 ) ( t0 ), а ей соответствует критерий Fo Температуре сортимента в конце фазы прогрева соответствуют параметры 2 и Fo 2. Время 2, которое необходимо затратить на нагревание сортимента в центре от достигнутой температуры до требуемой температуры, равно где в качестве критерия Fo выступает разность критериев в конце фазы прогрева Fo 2 и в конце фазы нагрева Fo1 : Fo Fo 2 Fo1. Искомая продолжительность начального прогрева цилиндрических сортиментов равна сумме времени нагрева 1 и прогрева 2 : 12 2.

Таким образом, обоснован метод расчта продолжительности нагрева круглых лесоматериалов уложенных в штабель в условиях вынужденного конвективного теплообмена, базирующийся на двухэтапном решении в критериальном виде дифференциального уравнения теплопроводности, записанного для цилиндра бесконечной длины в цилиндрической системе координат при различных начальных и граничных условиях. Обоснован метод аналитического расчта величины критерия Рейнольдса с учтом свойств влажного воздуха при определении среднего коэффициента теплоотдачи штабеля круглых лесоматериалов.

Раздел 3. Аналитические исследования процесса прогрева древесных сортиментов цилиндрической формы. В разделе приведены результаты аналитического расчта направленные:

на определение параметров теплообмена круглых лесоматериалов в начальный период прогрева при сушке;

на исследование характера изменения величины среднего коэффициента теплоотдачи штабеля в зависимости от диаметра брвен и скорости обдува штабеля влажным воздухом;

на исследование характера изменения полей температуры сортиментов цилиндрической формы в конце фазы начального нагрева воздуха в зависимости от диаметра брвен и скорости обдува штабеля влажным воздухом;

на определение общего времени прогрева сортиментов в зависимости от их диаметра и скорости обдува штабеля влажным воздухом;

Исходными данными для аналитического расчта являются: порода древесины; геометрическая форма сортиментов; диаметр сортиментов; базисная плотность древесины; начальная влажность древесины; начальная температура древесины; температура по сухому термометру и относительная влажность воздуха; скорость повышения температуры воздуха, принимаемая постоянной. Геометрическая форма сортиментов представляет собой круглый цилиндр, форму которого принимают брвна после их оцилиндровки.

В численных расчтах используется три диаметра оцилиндрованных брвен: 0,20; 0,25 и 0,30 м, как наиболее употребляемые в строительстве деревянных домов. Длина сортиментов 1,5 м и более обусловливается тем, что она в 5…6 раз превышает наибольший из принятых в расчтах диаметров, что позволяет пренебречь влиянием теплопередачи с торцов брвен и, следовательно, рассматривать их как безразмерные цилиндры.

Выходными параметрами являются: расчтные значения среднего коэффициента теплоотдачи штабеля; температура древесины на оси сортимента; общее время прогрева сортиментов.

В разделе представлены все необходимые уравнения для определения плотности древесины при данной влажности и плотности древесины в абсолютно сухом состоянии.

Первой решнной задачей, является определение среднего коэффициента теплоотдачи штабеля шт для диаметров сортиментов 0,20; 0,25 и 0,30 м при изменении скорости воздуха в штабеле в пределах от 0,5 до 2, м/с с шагом расчта 0,5 м/с в фазе начального нагрева воздуха и в фазе прогрева.

В результате расчтов установлено, что все точки, характеризующие расчтные значения коэффициента теплоотдачи при различных условиях обдува штабеля, располагаются на одной прямой, показывающей зависимость числа Нуссельта Nu от критерия Рейнольдса Re в периоды начального нагрева воздуха и прогрева сортиментов, что позволяет применять формулу (10) к расчтам параметров теплообмена круглых лесоматериалов.

Зависимость числа Nu от числа Re при принятых в расчтах диаметрах цилиндрических сортиментов и скоростях агента сушки представлена на рис. 5.

По приведнному графику определены постоянные безразмерные коэффициенты и записана зависимость (17): Nu 0,1646 Re0,656. (17) Рис. 5. Зависимость числа Нуссельта от критерия Рейнольдса в периоды начального нагрева воздуха и прогрева круглых лесоматериалов Выражение (17) позволяет определять средний коэффициент теплоотдачи пятирядного штабеля оцилиндрованных брвен при изменении их диаметров от 0,20 до 0,30 м при скоростях агента сушки в пределах от 0, до 2,5 м/с как на этапе начального нагрева воздуха в камере, так и на этапе прогрева оцилиндрованных брвен.

На рис. 6 показан характер изменения среднего коэффициента теплоотдачи штабеля от скорости агента сушки и диаметра сортиментов на тех же этапах.

Средний коэффициент теплоотдачи штабеля, Вт/(м2 0С) Рис. 6. Характер изменения среднего коэффициента теплоотдачи штабеля в периоды начального нагрева воздуха и прогрева круглых лесоматериалов Аналитически определены распределение температуры в цилиндрических сортиментах заданных диаметров в конце фазы начального нагрева воздуха, время, необходимое на нагревание сортиментов до требуемой температуры в центре, и общее время прогрева сортиментов при различных скоростях воздуха в штабеле.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что расчт продолжительности прогрева сортиментов необходимо проводить, учитывая повышенную температуру сортиментов в конце фазы начального нагрева воздуха в камере, что позволяет уменьшить общее время прогрева и тем самым уменьшить продолжительность цикла сушки. С увеличением диаметра сортименты нагреваются медленнее, а следовательно, увеличивается и общее время нагрева сортиментов, но с увеличением скорости обдува штабеля интенсивность прогрева сортиментов увеличивается, что ведт к уменьшению времени их прогрева. Анализ результатов расчта также позволяет утверждать, что увеличение скорости обдува штабеля выше 2,0 м/с не влияет на увеличение интенсивности прогрева сортиментов.

На рис. 7 представлен алгоритм аналитического расчта общего коэффициента теплоотдачи штабеля круглых сортиментов.

Рис. 7. Алгоритм аналитического расчта общего коэффициента теплоотдачи Раздел 4. Экспериментальные исследования процесса прогрева древесных сортиментов цилиндрической формы. Экспериментальные исследования направлены на проверку адекватности результатов аналитического расчта продолжительности начального прогрева оцилиндрованных брвен при сушке в конвективной камере.

Экспериментальные исследования процесса прогрева цилиндрических сортиментов проводились в полупромышленной конвективной лесосушильной камере периодического действия с поперечно-горизонтальным кольцом циркуляции и автоматизированной системой контроля и управления климатом финской фирмы Jartek Group Oy.

Для определения температурного поля по сечению оцилиндрованных брвен уложенных в штабель, камера дополнительно оснащена системой измерения температуры на базе измерителя Термодат 22М1 с интерфейсом, обеспечивающим передачу данных от термометра сопротивления Pt100 в компьютер.

Измерение влажности древесины проводилось электровлагомером кондуктометрического типа марки Brookhuis с использованием изолированных зондов различной длины.

Скорость потока воздуха в штабеле измерялась анемометром AV- со специально изготовленной насадкой.

Конструкция штабеля для проведения эксперимента представлена на рис. 3, контрольными сортиментами в котором являются брвна с координатами Б3 и В3. После выпиловки из центра контрольных сортиментов образцов для определения влажности древесины сушильно-весовым методом, в торцы сортиментов устанавливаются датчики температуры Pt100 с длиной рабочей части 100 мм и диаметром гильзы 3 мм продольно оси сортиментов по схемам, представленным на рис. 8.

Для оценки равномерности обдува штабеля заданной конструкции проведено измерение скорости воздушного потока в точках замера, показанных на рис. 9.

Рис. 9. Схема измерения скорости воздушного потока по боковой площади штабеля Нагреву в камере подвергались сосновые оцилиндрованные брвна диаметром 0,20 м длиной 3,0 м. Варьируемым управляемым фактором в эксперименте является скорость воздуха в штабеле, область значений которого составляет 1,0; 1,5; 2,0 м/с с диапазоном варьирования (1,0…2,0) м/с. Постоянными факторами являются диаметр оцилиндрованных брвен d, который фиксируется на уровне 0,20 м и скорость повышения температуры воздуха b, которая фиксируется на уровне 5 0С/ч. Постоянными регистрируемыми факторами являются: начальная температура древесины t относительная влажность воздуха в камере и начальная влажность древесины W0. Выходными контролируемыми параметрами являются температура на оси цилиндрического сортимента tц и общее время прогрева 12.

Данные о распределении температуры по сечению сортимента, полученные из опыта и в результате аналитического расчта, представлены в табл. 1, также на рис. 10 при скорости воздуха 1,5 м/с.

Опытное и вычисленное распределение температуры по сечению сортимента штабеле Рис. 10. Распределение температуры при скорости воздуха 1,5 м/с Анализ температурных кривых показывает, что характер распределения температуры в цилиндрическом сортименте, полученный в результате аналитического расчта, совпадет с характером распределения температуры, определнным опытным путм.

Это позволяет утверждать, что предлагаемая методика расчта температуры и времени прогрева согласуется с физическими закономерностями процесса нагрева цилиндрических тел при вынужденном обтекании конвективными средами. Увеличение скорости воздуха в штабеле приводит к более высокой скорости прогрева цилиндрических сортиментов, что также согласуется с теорией теплообмена. Пересечение расчтных и опытных кривых объясняется тем, что в опыте измерялась температура не поверхности бревна, как учитывается в методике, а температура древесины на расстоянии 2…3 мм от поверхности бревна, что связано с техникой установки датчиков температуры. Поэтому температура на поверхности бревна в опыте меньше той же расчтной температуры, так как к тепловому сопротивлению пограничного слоя добавляется тепловое сопротивление тонкого слоя древесины, отделяющего датчик температуры от внешней среды.

В результате эксперимента получена регрессионная математическая модель в нормализованных переменных и в натуральных переменных позволяющая определять температуру на оси цилиндрических сортиментов, уложенных в пятирядный штабель при скорости воздуха от 1,0 до 2, м/с и диаметре сортиментов от 0,20 до 0,30 м с целью сокращения расчтов по определению продолжительности их нагревания в традиционных конвективных камерах.

Полученные в результате расчта данные (табл. 2) подтверждают, что общее расчтное время прогрева оцилиндрованных брвен, полученное без учта изменения температуры древесины на оси сортиментов во время начального нагрева в камере, больше того же времени, полученного с учтом изменения температуры древесины на оси сортиментов в среднем на 6,15 ч или на 31,8 %.

Сравнение общего времени нагрева сортиментов Номер

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Сушильный штабель оцилиндрованных брвен является аналогом трубного пучка коридорного типа, характеризующегося диаметром брвен, количеством рядов брвен по ходу потока, продольным шагом брвен – расстоянием между осями двух соседних рядов брвен, распложенных один за другим в направлении течения потока агента сушки и поперечным шагом, который зависит от толщины применяемых сушильных прокладок.

2. Теоретически обоснован и экспериментально подтверждн метод расчта процесса прогрева круглых лесоматериалов уложенных в штабель в условиях вынужденного конвективного теплообмена при различных начальных и граничных условиях с учтом свойств влажного воздуха.

3. Применение аналитического метода расчта процесса прогрева сортиментов цилиндрической формы позволяет определить температуру на оси сортиментов в конце фазы начального нагрева агента сушки в камере и общее время прогрева сортиментов перед сушкой.

4. Разработанный метод расчта процесса нагрева круглых лесоматериалов позволил установить характер изменения среднего коэффициента теплоотдачи штабеля и его влияния на интенсивность прогрева в зависимости от диаметра сортиментов и скорости агента сушки в штабеле.

5. При проведении аналитических расчтов установлено, что все точки, характеризующие расчтные значения коэффициента теплоотдачи при различных условиях обдува штабеля, располагаются на одной прямой, показывающей зависимость числа Нуссельта Nu от критерия Рейнольдса Re в периоды начального нагрева воздуха и прогрева сортиментов, что позволяет применять формулу (10) к расчтам параметров теплообмена круглых лесоматериалов. Результаты расчта обобщены в зависимость (17), позволяющей производить аналитический расчт среднего коэффициента теплоотдачи пятирядного штабеля оцилиндрованных брвен при изменении их диаметров от 0,20 до 0,30 м при скоростях агента сушки в пределах от 0, до 2,5 м/с как на этапе начального нагрева воздуха в камере, так и на этапе прогрева оцилиндрованных брвен.

6. Полученная математическая регрессионная модель, позволяет определять температуру на оси цилиндрических сортиментов для последующего расчта времени прогрева брвен в камере.

7. Применение на практике разработанных режимов позволяет сократить время прогрева брвен перед сушкой на 1,2…2,5 %.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях рекомендованных ВАК 1. Артеменков А. М. Параметры теплообмена круглых лесоматериалов в начальный период прогрева при сушке // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – Выпуск 188. – СПб.: СПбГЛТА, 2009. – С.

187-198.

2. Артеменков А. М. Методика экспериментального и аналитического определения температуры и времени прогрева оцилиндрованных брвен // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – Выпуск 191.

– СПб.: СПбГЛТА, 2010. – С. 160-169.

В прочих изданиях 3. Акишенков С. И., Артеменков А. М. Способы сушки круглых лесоматериалов // Развитие деревянного домостроения в России: Материалы Международной конференции, Санкт-Петербург, 5 – 6 марта 2001 г. – СПб.: СПбГЛТА, 2001. – С. 80.

4. Артеменков А. М., Акишенков С. И. Анализ способов сушки круглых лесоматериалов // Технология и оборудование деревообрабатывающих производств: Межвузовский сборник научных трудов (юбилейный выпуск). – СПб.: СПбГЛТА, 2003. – С. 170-174.

5. Артеменков А. М. К вопросу об определении коэффициента объмного заполнения штабеля пиломатериалов в технологических расчтах лесосушильных камер // Первичная обработка древесины: Лесопиление и сушка пиломатериалов. Состояние и перспективы развития / Материалы международной научно-практической конференции 30-31 марта 2007 г. – СПб.: СПбГЛТА, 2007. – С. 68-75.

6. Артеменков А. М. К вопросу об использовании базисной плотности древесины при определении массы удаляемой влаги // Современные проблемы лесозаготовительных производств, производства материалов и изделий из древесины: пиломатериалы, фанера, плиты, деревянные дома заводского изготовления, столярно-строительные изделия. – СПб.:

СПбГЛТА, 2009. – Т. 1. – С. 37-41.

Просим принять участие в работе диссертационного совета Д 212.220.03 или прислать отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу:

194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова, Учный совет.



Похожие работы:

«Семенова Ольга Сергеевна Математическое моделирование в задачах оптимизации движения городского пассажирского транспорта с учетом наложения маршрутных схем 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новокузнецк 2009 2 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Кузбасский государственный технический...»

«Силушкин Станислав Владимирович ЦИФРОВОЙ ЦВЕТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНЫХ ОПТОДОВ Специальность: 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Томск – 2011 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальный исследовательский...»

«СЕЧЕНОВА Екатерина Григорьевна СТАТИСТИКО-ВЕРОЯТНОСТНАЯ МОДЕЛЬ ГЕНДЕРООБУСЛОВЛЕННОГО АВТОРСКОГО Я В НАУЧНОМ ДИСКУРСЕ Специальность 10.02.21 – Прикладная и математическая лингвистика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Тюмень - 2009 Работа выполнена на кафедре перевода и переводоведения государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Тюменский государственный университет. Научный руководитель :...»

«ДЕДОВ Олег Анатольевич УПРАВЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИЕЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ К УСЛОВИЯМ РЫНОЧНОЙ СРЕДЫ Специальность: 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами - промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук Ижевск - 2003 ' Работа выполнена в Институте экономики Уральского отделения Российской Академии наук. Научный консультант -...»

«КОЛЗИНА Алла Леонидовна СИСТЕМА ДИДАКТИЧЕСКИХ ИГР КАК ОСНОВА ВЫБОРА НАПРАВЛЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ СТУДЕНТОВ, БУДУЩИХ ИСТОРИКОВ 13.00.08 – теория и методика профессионального образования АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Ижевск 2011 Работа выполнена в ГОУ ВПО Удмуртский государственный университет Научный руководитель : доктор педагогических наук, профессор Трофимова Галина Сергеевна Официальные оппоненты : доктор...»

«Мухачёва Анна Михайловна ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МЕТАФОРЫ КАК ФРАГМЕНТ РУССКОЙ ЯЗЫКОВОЙ КАРТИНЫ МИРА 10.02.01 – русский язык АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Томск – 2003 Работа выполнена на кафедре русского языка и литературы Томского политехнического университета Научный руководитель : доктор филологических наук, профессор Резанова Зоя Ивановна Официальные оппоненты : доктор филологических наук, профессор Кузьмина Наталья...»

«ФОКИН АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ ОБРАЗЫ КОММУНИСТИЧЕСКОГО БУДУЩЕГО У ВЛАСТИ И НАСЕЛЕНИЯ СССР НА РУБЕЖЕ 50-60-Х ГГ. XX ВЕКА Специальность 07.00.02 — отечественная история АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата исторических наук Челябинск — 2007 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Челябинский государственный университет на кафедре истории дореволюционной России Научный руководитель : доктор...»

«Зайцев Евгений Алексеевич Управление реализацией стратегических проектов на промышленных предприятиях Специальность 08.00.05. – Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами – промышленность; экономика труда) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Ижевск 2008 Работа выполнена в ГОУ ВПО Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского Научные...»

«КОРФ Ольга Викторовна МЕДИАТЕКСТ КАК ИНСТРУМЕНТ ФОРМИРОВАНИЯ ДИСКУРСА В ПОЛИТИЧЕСКОМ КОНФЛИКТЕ (НА ПРИМЕРЕ КОНФЛИКТА 1994-1996 ГГ. В ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ) Специальность 23.00.02 – политические институты, этнополитическая конфликтология, национальные и политические процессы и технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук Москва, 2009 Работа выполнена на кафедре...»

«УДК 338.45:519.876.2 ББК У290-21в6 Д 81 ДУДКО Валентин Анатольевич ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИТУАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ Специальность 08.00.13 – Математические и инструментальные методы экономики АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Тамбов 2004 г. Диссертационная работа выполнена на кафедре Экономика и менеджмент экономического факультета Курского государственного технического университета. доктор...»

«КИНЕВА ТАТЬЯНА СЕРГЕЕВНА ЕВРАЗИЙСТВО В СОВРЕМЕННОМ ИДЕЙНО-ПОЛИТИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ РОССИИ Специальность 23.00.02 – политические институты, этнополитическая конфликтология, национальные и политические процессы и технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук Москва 2009 2 Работа выполнена на кафедре истории и культурологии Уфимского государственного нефтяного технического университета Научный руководитель : доктор исторических наук,...»

«Шабалина Оксана Владимировна СИСТЕМА ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЖЕНСКОЙ ЗАНЯТОСТЬЮ В РЕГИОНЕ Специальность 08.00.05 Экономика и управление народным хозяйством (экономика труда) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Ижевск - 2006 Работа выполнена в Удмуртском филиале Института экономики Уральского отделения РАН Научный руководитель – доктор экономических наук, профессор Некрасов Владимир Иванович Официальные оппоненты - доктор...»

«ЖАРИНА Наталья Анатольевна РАЗРАБОТКА ИНСТРУМЕНТОВ ВНУТРИФИРМЕННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ В ПОДРАЗДЕЛЕНИЯХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ КВАЛИМЕТРИИ Специальность: 08.00.05. – Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами – промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Ижевск - 2005 Работа выполнена в Государственном образовательном...»

«Кучеренко Роман Сергеевич РАЗРАБОТКА ПОРТФЕЛЬНОЙ СТРАТЕГИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ СИСТЕМНОЙ ДИНАМИКИ Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами – промышленность; управление инновациями и инвестиционной деятельностью) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Ижевск 2004 г. 2 Работа выполнена в Государственном...»

«Куликов Сергей Борисович ОНТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СМЫСЛОВЫХ ВАРИАЦИЙ ПОНЯТИЯ ИСТИНЫ (на материале западной философии) 09.00.01 – онтология и теория познания Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Томск – 2004 Работа выполнена на кафедре философии и теории образования Томского государственного педагогического университета Научный руководитель : доктор философских наук, профессор Александр Анатольевич Степанов Официальные оппоненты :...»

«ТИТОВ Андрей Викторович ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ КАК УСЛОВИЕ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ 13.00.01 – общая педагогика, история педагогики и образования 13.00.08 – теория и методика профессионального образования АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Ижевск – 2005 Работа выполнена на кафедре педагогики и педагогической психологии ГОУ ВПО Удмуртский государственный университет Научный...»

«Арцер Татьяна Владимировна ГОСУДАРСТВО, БИЗНЕС И НЕКОММЕРЧЕСКИЕ ОРГАНИЗАЦИИ – СОЦИАЛЬНОЕ ПАРТНЕРСТВО Специальность 08.00.01 – Экономическая теория АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Томск – 2009 Работа выполнена на кафедре экономики ГОУ ВПО Томский политехнический университет Научный руководитель : доктор экономических наук, профессор Барышева Галина Анзельмовна Официальные оппоненты : доктор экономических наук, профессор Ушакова...»

«Казанцева Светлана Александровна УПРАВЛЕНИЕ СТОИМОСТЬЮ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Специальность: 08.00.05. - Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами - промышленность) Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата экономических наук Ижевск - 2010 Работа выполнена в ГОУ ВПО Ижевский государственный технический университет Научный руководитель : Галиахметов Раиль Ахсанович, доктор...»

«РОМАНОВ Максим Леонидович РЕШЕНИЯ КОНСТИТУЦИОННОГО СУДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАК ИСТОЧНИК АДМИНИСТРАТИВНОГО ПРАВА 12.00.14 – административное право, финансовое право, информационное право АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата юридических наук Саратов – 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Астраханский государственный технический университет. Научный руководитель – доктор...»

«ВИШНИЦКИЙ АЛЕКСАНДР ФЕДОРОВИЧ Исследование и разработка технологии создания микромодулей бесконтактной идентификации для электронных документов Специальность 05.27.06 – Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2009 Работа выполнена на кафедре микроэлектроники Московского государственного института электронной техники...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.