< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Імітаційне моделювання процесу сушіння круглих лісоматеріалів

Існуючі способи розрахунку сушильних напружень трудомісткі і не дозволяють оперативно одержувати необхідні дані для оптимізації процесу. Для розробки імітаційної математичної моделі процесу сушіння круглих лісоматеріалів було використано графічні та аналітичні способи розрахунку сушильних напружень круглих лісоматеріалів при їх сушінні [156]. З огляду на ефективність комп'ютерних технологій, на базі цих способів було розроблено декілька цифрових моделей. Це дозволяє оперативно, за допомогою персонального комп'ютера (ПК), проводити розрахунки прогнозованих внутрішніх напружень під час сушіння лісоматеріалів, моделювати процес сушіння за різних початкових та граничних умов з метою досягнення бездефектного сушіння.

Для побудови цифрової моделі на базі графічного методу була створена база початкових даних і на її основі розроблені матриці даних, побудована блок-схема моделі. Для побудови цифрової моделі на базі аналітичного методу була створена база початкових даних, розроблені блок-схема та цифрові моделі аналітичних залежностей вихідних значень сушильних напружень від початкових умов лісоматеріалу.

Запропонований розрахунок внутрішніх напружень базується на використанні сучасної обчислювальної техніки та математичного програмного забезпечення. Це дозволяє проводити імітаційне моделювання процесу сушіння круглих сортиментів, оперативно обчислювати внутрішні напруження на ПК, а також дає можливість запрограмувати алгоритм розрахунку безпосередньо в мікропроцесор технологічної автоматики, яка керує процесом сушіння.

Для розрахунку величини внутрішніх напружень в круглих сортиментах аЯ, що виникають при висиханні зразка радіусом г на відстані І від центру входять наступні величини: коефіцієнти всихання в тангенціальному та радіальному напрямках Кв, Кг, значення яких отримані в Главі 3, модуль пружності в тангенціальному напрямку Ед, МПа, перепад вологості А1¥= (¥ч - Иу, між центром, ИИЧ, та поверхнею, ИИп.

Нижче наведено варіант алгоритму розрахунку залежності сушильних напружень від окремих технологічних факторів, що може бути основою цифрової моделі розрахунку внутрішніх напружень у процесі сушіння круглих матеріалів для реалізації на ПК.

Порядок розрахунку подано у вигляді ряду послідовних операцій: Визначення радіусу Я зразка, відстані І від центру, перепаду вологості ДИ7 між центром та поверхнею, різниці коефіцієнтів всихання (К -Кг).

- Визначення функцій У1і, У2і, У3і для певного радіусу Я та відстані І від центру значення. Для цього використовується три сімейства функцій по т функцій в кожному сімействі [165] :

За значеннями сімейства функцій Уп, У2і, У3і побудовані двомірні масиви М11[Ьі,Яі], М12[П,Яі], М13[Ьі,Яі], які у вигляді двомірних матриць показані на рис.3.3. За ними знаходять величини перепаду вологості для будь-яких поєднань радіусів Я та відстані І від центру.

Двовимірні матриці

Рис. 3.3. Двовимірні матриці

- Для розрахунку деформацій, що виникають під дією дотичних та нормальних напружень визначають значення двох величин Г1к і Г2к, які знаходять з тривимірного масиву М21[Уп ,У2і, У3] (рис. 3.4), отриманого з сімейства функцій аналогічних сімейству функцій (3.22) .

Тривимірна матриця

Рис. 3.4. Тривимірна матриця

- По значеннях У1к і У2к за допомогою двовимірних масивів визначають аналогічним чином значення функцій залежності величини внутрішніх напружень аЯ від коефіцієнтів всихання Кд, Кг, перепаду вологості [¥ та модуля пружності в тангентальному напрямку Ед .

Блок-схема розрахунку залежності внутрішніх напружень від технологічних факторів наведена на рис. 3.5.

Показані на блок схемі обчислення величин У0, У1^У9 проводяться аналогічно обчисленню величин У1, У2, У3, з сімейства функцій типу У = А + в1'1. Різниця - тільки у виді сімейств функцій, що представлені як лінійні залежності: У,- = А{ + шХі і відрізняються одна від одної лише коефіцієнтами А та т. Функції відображують залежність внутрішніх напружень від обраної відстані від поверхні, де розраховуються напруження, коефіцієнтів всихання, модуля пружності в тангенціальному напрямку та перепаду вологості між центром та поверхнею. На базі цих функцій побудовані аналітичні залежності (3.23, 3.24) внутрішніх напружень від перерахованих вище факторів [165, 166].

Блок-схема розрахунку сушильних напружень в круглих сортиментах

Рис. 3.5. Блок-схема розрахунку сушильних напружень в круглих сортиментах

На рис. 3.6 показано фрагмент лістингу програми розрахунку залежності внутрішніх напружень від радіусу сортименту Я та обраної відстані від поверхні, г , написаної мовою програмування.

Фрагмент лістингу програми розрахунку внутрішніх напружень

Рис. 3.6. Фрагмент лістингу програми розрахунку внутрішніх напружень

За допомогою програми обчислюється залежність внутрішніх напружень від окремих технологічних факторів сортименту: обраної відстані від поверхні, де розраховуються напруження; коефіцієнтів всихання; модуля пружності в тангенціальному напрямку та перепаду вологості між центром та поверхнею.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >