zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ СУШІННЯ ДЕРЕВИНИ

 

Чумак Л.І., Мірошниченко Д.Ю.

Україна, м. Дніпропетровськ,

ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

 

Abstract: the result of the calculation mathematical model of wood drying process in a periodic camera with the accounting of dynamic of the process for determination of equipment’s and for rational thermal balance law are presented here. The optimization of the system is carried out with the program of MatLab 7.1

Keywords: mathematical model, drying, wood, optimization.

 

Моделювання - процес дослідження об’єктів пізнання за допомогою їх моделей. При цьому дослідник має справу не з реальним об’єктом , а з його моделлю. Результати дослідження моделі переносяться на об’єкт.

В технології деревообробки обов’язковою технологічною операцією є сушіння деревини. В цих системах кінцева вологість залежить від початкової температури та часу сушіння деревини, яка впливає на якість матеріалу, який висушується. Ця залежність надає можливість покращити якість регулювання та значно знизити енергозатрати.

Мета статті - розробити математичну модель процесу сушіння деревини в камері періодичної дії з контролем за ваговим способом, яка б забезпечувала врахування постійного значення вологості деревини для зменшення енергозатрат та поліпшення якості матеріалу. Дослідження цього процесу необхідно провести за допомогою прикладної програми MatLab 7.1 і пакету моделювання динамічних систем Simulink.

Складання рівнянь, що зв'язують статичні і динамічні процеси, що відбуваються в висушуваному матеріалі, вимагає виявлення основного фізичного закону, що визначає їх поведінку. Таким законом для розглянутого об'єкта є закон збереження енергії.

Математичним виразом цього закону буде рівність тепла, яке надходить та витрачається при сушінні. Теплова енергія, яка надходить, витрачається на підвищення температури середовища і випаровування вологи в об'єкті вимірювання та регулювання та на покриття витоків тепла. [3]

Статичні характеристики отримують з рівняння теплового балансу, яке для об’єкту періодичної дії має наступний вигляд:

Qk = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 ,  (1)

де: Qk - приток тепла (для певної точки статичної характеристики він розглядається як незмінний);

Q1 - витрати тепла на випаровування вологи;

Q2 - витрати тепла на нагрівання повітря;

Q3 - витрати тепла на нагрівання матеріалу;

Q4 - витрати на нагрівання пристосування;

Q5 - втрата тепла в зовнішнє середовище.

Розбиваючи простір, що оточує матеріал, який висушується, на області з незмінними параметрами повітря і матеріалу, отримуємо:

Q1 = B ( 595+0,47 Q1-Qm ) ,         (2)

де: В = - повна кількість вологи, яка випаровується з матеріалу в камері за одиницю часу; Q1,Qm- температури повітря та матеріалу.

Витрата тепла Q2 на нагрівання повітря залежить від того, з якої області сушильного простору видаляється оброблене повітря. Якщо вважати, що видалення повітря проводиться з усіх зон відповідно до інтенсивності випаровування вологи в них, то величину Q2 для сушильної камери можна отримати в наступному вигляді:

Q2= LC( Q1-Q0) ,   (3)

де: С= 0,24+0,00047d0 - питома теплоємність повітря, що надходить в камеру; Q0 - температура навколишнього повітря.

Витрата тепла на нагрів деревини і пристосування, на якому знаходиться матеріал, який висушується, можна прийняти величиною відносно постійною, і в тепловому балансі, характеризуючому процес сушіння, вона відіграє незначну роль.

Втрата тепла в зовнішнє середовище Q5 визначається складним процесом теплопередачі через огородження за рахунок теплопровідності, конвекції і теплового випромінювання. Тому Q5 можна розглядати постійним лише в обмеженому діапазоні зміни температури. У великому діапазоні зміни температури слід вважати нелінійною функцією температури повітря сушильної установки.[3]

З урахуванням зроблених зауважень, вираз теплового балансу записується рівнянням:

Qk = B ( 595+0,47 Q1-Qm ) + LC( Q1-Q0) + Q5 (Q1)       (4)

Для виконання оптимізації системи управління процесом сушіння деревини розроблено структурну схему системи (рис.1).

 

C:\Documents and Settings\Дима\Рабочий стол\Bezymyanny.bmp

Рис.1. Структурна схема САР процесу сушіння деревини

 

де: Зад – завдання; Рег – регулятор ; ВМ – виконавчий механізм;РО – регулюючий орган;ОУ – об’єкт управління;Д – датчик.

 

Рис. 2 Структурна схема об'єкта регулювання.

 

Об'єкт регулювання можна представити як сукупність двох ланок (Рис. 2):

- ланка запізнення з передаточною функцією

W(P)1= e –фp (5)

- інерційна ланка з передаточною функцією

W(P)2=k / Tp+1. (6)

Отже передатна функція об'єкта регулювання прийме вигляд :

W(P)=k* e –фp / Tp+1 (7)

Виконуємо розрахунок динамічних параметрів системи з подальшим моделюванням за допомогою прикладної програми MathLab: [1,2]

 

Рис. 3. Блок-схема моделі вагового режиму сушіння деревини з П-регулятором

 

C:\Documents and Settings\Дима\Рабочий стол\2.JPG

 

Рис.4 Перехідний процес системи до оптимізації

 

C:\Documents and Settings\Дима\Рабочий стол\w_1BwMdY3PU.jpg

 

Рис. 5 Перехідний процес системи після оптимізації.

 

Висновок: У результаті математичного моделювання було знайдено передаточну функцію системи управління сушіння деревини, побудовано перехідний процес, за допомогою програми MathLab 6.5, проведено оптимізацію системи, це дозволить поліпшити якість регулювання процесу.

 

Використана література

1.        Дьяконов В. Simulink4. Специальный справочник, СПб,Питер.-2002.-528с

2.        Дьяконов В. MATLAB 6 : учебный курс,, СПб, Питер.-2001.-592с

3.        Воронов В.Г., Михайлецкий З.Н. Автоматическое управление процессами сушки. - К.:Техника,1982-30с



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info