Mathematical simulation of hight-temperature drying of wood

2015;
: ст. 66 – 76
Автори: 
Sokolovskyy Ya., Zdolbytskyy A., Krishtapovich V., Mokrytska O.

NFWTU of Ukraine

Здійснено математичне моделювання процесів тепломасоперенесення і в’язкопружного деформування у гігроскопічних капілярно-пористих матеріалах зі змінними анізотропними тепломеханічними характеристиками, що має важливе значення для раціонального вибору та обґрунтування енергозбережних технологій високотемпературного сушіння деревини за умови забезпечення необхідної якості продукції. Зреалізовано сформульовану математичну модель деформування деревини під час сушіння, яка дає змогу визначити двовимірний напружено-деформівний стан в умовах дифузійно-фільтраційного тепловологовологоперенесення, методом скінченних елементів. Побудовано алгоритм методу скінченних елементів для дослідження двовимірного анізотропного напружено-деформівного стану під час сушіння капілярно-пористих матеріалів у в’язкопружній області деформування. У результаті обчислювальних експериментів встановлено закономірності впливу анізотропії теплофізичних та механічних характеристик деревини, її початкової вологості, геометричних параметрів і характеристик агента сушіння на зміну двовимірного температурно-вологісного та в’язкопружного стану деревини під час конвективного сушіння.

1. Уголев Б. Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения : учеб. для лесотехн. вузов / Б. Н. Уголев // М-во образования Рос. Федерации, Моск. гос. ун-т леса. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – М. : МГУЛ. – 2002. – 340 с. 2. Соколовський Я. І. Взаємозв’язок деформаційно-релаксаційних і тепломасо-обмінних процесів у капілярно-пористих тілах / Я. І. Соколовський // Доповіді НАН України, сер. механіка. – 1998. – № 9. – С. 76–80. 3. Соколовський Я. І. Математичне моделювання двовимірного в’язкопружного стану деревини у процесі сушіння / Я. І. Соколовський, М. В. Дендюк // Фізико-математичне моделювання та інформаційні технології. – 2008. – Вип. 7. – С. 17–26. 4. Соколовський Я. І. Чисельне моделювання в’язкопружного деформування капілярно-пористого матеріалу / Я. І. Соколовський, О. В. Мокрицька // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”: Комп’ютерні науки та інформаційні технології. – Львів : Вид-во Нац. ун-ту “Львівська політехніка”, 2011. – № 719. – С. 184–190. 5. Соколовський Я. І. Математичне моделювання та аналіз деформаційно-релаксаційного стану в деревині у процесі сушіння / Я. І. Соколовський, А. В. Бакалець, О. В. Мокрицька // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”: Комп’ютерні системи проектування. Теорія і практика. – Львів: Вид-во Нац. ун-ту ”Львівська політехніка”, 2011. – № 711. – С. 82–90. 6. Лыков А. В. Тепломассообмен: справочник / А. В. Лыков. – М.: Энергия. – 1971. – 560 с. 7. Conceicaoa R. S. G. Hybrid integral transform solution for the analysis of drying in spherical capillary-porous solid based on Luikov equations with pressure gradient with pressure gradient / Conceicaoa R. S. G., Macedob E. N., Pereira L. B. D., Quaresma J. N. N. // International Journal of Thermal Sciences, 2013. – № 71. – P. 216–236. 8. Шубин Г. С. Сушка и тепловая обработка древесины. – М. : Лесная промышленность. – 1990. – 336 с. 9. Defo M. Modelling vacuum-contact drying of wood: The water potential approach / Defo M., Cloutier A., Fortin Y. // Drying Technology, 2000. – № 18(8). – P. 1737–1778. 10. Defo M. Modelling superheated stream vacuum drying of wood / Defo M., Fortin Y., Cloutier A. // Drying Technology, 2004. – № 22(10). – P. 2231–2253. 11. Сегерлинд Л. Применение метода конечних елементов. – М. : Мир. – 1979. – 378 с. 12. Bodic J. Mechanics of Wood and Composites / J. Bodic, A. Jayne // Van Nostraind Reinhold. – New York. – 1982. – 712 p. 13. Соколовський Я. І. Методика та результати експериментальних досліджень реологічної поведінки деревини / Я. І. Соколовський, Й. В. Андрашек // Науковий вісник: Зб. наук.-техн. праць. – Львів: УкрДЛТУ. – 1999. – Вип. 9.13. – С. 15–26. 14. Богданов В. С. Справочник по сушке древесины / В. С. Богданов, В. А. Козлов, В. Б. Кунтуш. – М. : Лесн. пром-сть, 1990. – 304 с. 15. John F. Sian. Wood: influence of moisture on physical properties / John F. Sian. – Virginia, 1995. – 227 p. 16. Гороховский А. Г. Повышение эффективности управления процессом сушки пиломатериалов / А. Г. Гороховский. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2008. – 128 с. 17. Вінтонів І. С. Деревинознавство: навч. посіб. / І. С. Вінтонів, І. М. Сопушинський, А. Тайшінгер. – Львів: ТзОВ “Апріорі”, 2007. – 312 с. 18. Hakan F. Oztop. Numerical and experimental analysis of moisture transfer for cinvective drying of someproducts / F. Oztop Hakan, K. Akpinar Ebru // International Communications in Heat and Mass Transfer. – 2008. – Vol. 35 (Issue 2). – P. 169–177.