Контроль напружено-деформованого стану і вологості деревини в тепломасообмінних процесах сушіння


  • I. M. Ozarkiv Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
  • M. S. Kobrynovuch Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
  • Z. H. Humeniuk Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
  • I. V. Petryshak Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
Ключові слова: сушіння; пиломатеріали; тепломасообмінний процес; механізм процесу сушіння; кінетика процесу сушіння; крайові (граничні) умови; потенціали тепломасоперенесення; тепло й вологообмін; поверхневі та центральні зони; об'ємне всихання; анізотропне тіло; деформації

Анотація

Сушіння деревини – це обов'язковий технологічний процес у виробництві пиломатеріалів, меблевих заготівель, будівельних деталей тощо. Різні аспекти розглянутих у цьому дослідженні можуть зацікавити фахівців підприємств лісопромислового комплексу. Відомо, що основні форми зв'язку вологи з деревиною (адсорбційний, капілярно-конденсаційний та капілярний зв'язки вільної вологи в порожнинах клітин) залежать від температури та відносної вологості сушильного агента. Це означає, що деревина, як матеріал рослинного походження, поводиться своєрідно залежно від температурно-вологісних полів. Проблема сушіння деревини охоплює питання щодо перенесення тепла і вологи (маси) як у середині тіла, так і в пограничному шарі на межі розподілу фаз "тіло (об'єкт сушіння) – "навколишнє середовище". Треба зазначити, що інтенсивність сушіння є максимальною, коли можливості перенесення тепла і маси в пограничному шарі відповідають можливостям переміщення вологи і тепла всередині об'єкта сушіння. Описано властивості деревини, як природного полімера, що володіє специфічними пружно-в'язкими властивостями. Розкрито механізм перенесення вологи (маси) із центральних шарів об'єктів сушіння до їхніх поверхонь. У теоретичних дослідженнях розглянуто явище всихання як повного, так і у трьох структурних напрямах. Зазначено, що сушіння є складним тепломасообмінним процесом, який супроводжується молекулярною природою та механізмом явищ, що зумовлюють кінетику їхнього перебігу. Показано, що розв'язання відповідних рівнянь молекулярно-молярного перенесення тепла і маси (вологи) за відповідних крайових (граничних) умов дає змогу описати поля, тобто розподілення потенціалів перенесення – температури і вологовмісту в об'єкті сушіння в будь-який момент часу сушіння. Адже криві сушіння (в координатах "швидкість сушіння – вологість матеріалу") і температурні криві (в координатах "температура об'єкта сушіння – вологість об'єкта сушіння") відображають характер перебігу процесу сушіння.

Біографії авторів

I. M. Ozarkiv, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

д-р техн. наук, професор, кафедра технологій захисту навколишнього середовища, деревини, безпеки життєдіяльності та соціальних комунікацій

M. S. Kobrynovuch, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

канд. фіз.-мат. наук, доцент, кафедра фізики

Z. H. Humeniuk, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

асистент, кафедра ТЗНС і Д, БЖД та СК

I. V. Petryshak, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

канд. техн. наук, доцент, кафедра ТЗНС і Д, БЖД та СК

Посилання

Ashkenazi, E. K. (1978). Anizotropiia drevesiny i drevesnykh materialov. Moscow: Forest industry, 224 p. [In Russian].
Knysh, V. A. (1963). Issledovanie protcessa konvektivnoi i radiatcionno-konvektivnoi sushki shpona. Abstract of Candidate Dissertation for Technical Sciences. Lviv: LLTI, 308 p. [In Russian].
Lykov, A. V. (1967). Teoriia teploprovodnosti. Moscow: High School, 599 p. [In Russian].
Ozarkiv, I. M. (2006). Naukovo-tekhnichni osnovy konvektyvno-radiatsiinoho sushinnia derevyny. Abstract of Doctoral Dissertation for Technical Sciences. Lviv: NLTU Ukrainy, 404 p. [In Ukrainian].
Ozarkiv, I. M., Soroka, L. Ya., & Hrytsiuk, Yu. I. (1997). Fundamentals of aerodynamics and heat-mass exchange. Tutorial. Kiev: View of the IZMN. 280 p. [In Ukrainian].
Shubin, G. S. (1990). Sushka i teplovaia obrabotka drevesiny. Moscow: Forest industry, 336 p. [In Russian].
Sokolovskyi, Ya. I., Shabatura, Yu. V., Vykliuk, Ya. I., et al. (2014). Modeliuvannia system u GPSS WORLD. Lviv: Novyi svit-2000, 288 p. [In Ukrainian].
Опубліковано
2018-11-29
Як цитувати
Ozarkiv, I. M., Kobrynovuch, M. S., Humeniuk, Z. H., & Petryshak, I. V. (2018). Контроль напружено-деформованого стану і вологості деревини в тепломасообмінних процесах сушіння. Науковий вісник НЛТУ України, 28(10), 81-84. https://doi.org/10.15421/40281017
Розділ
Технологія та устаткування