Використання клітинних автоматів при моделюванні процесів сушіння деревини у лісосушильній камері періодичної дії

В даній роботі розглядається сутність процесу сушіння деревини в лісосушильній камері періодичної дії. В роботі також наведено математичну модель лісосушильної камери, яка описує загальну суть фізичних процесів сушіння з використанням наявного в лісосушильній камері обладнання. Такий підхід дозволяє враховувати фізичні параметри необхідного обладнання, такого як калорифери, вентилятори, зволожуючі форсунки, та знехтувати деякими конструкторськими характеристиками, які можуть відрізнятися залежно від типу лісосушильної камери. Зважаючи на це, головним завданням в даній роботі являється визначення температури та вологовмісту агенту сушіння та пиломатеріалів у штабелі, а також температури основних компонентів лісосушильної камери. Звичайно, при врахуванні такої кількості різних параметрів та при описі складного нестаціонарного процесу теплообміну, виникає необхідність створення складних математичних моделей, що значно ускладнює їхнє застосування та вимагає значних комп’ютерних ресурсів для їх обчислення. Таким чином, математичний опис зводиться до опису нелінійних диференціальних рівнянь у частинних похідних. Для пришвидшення обчислень цієї математичної моделі, пропонується використання клітинних автоматів. Для цього, 3D модель лісосушильної камери представляється у вигляді клітино-автоматного поля, яке складається з клітин, що мають однакові розміри але різні типи. Таким чином, сусідні між собою клітини містять локальні взаємозв’язки, які описують їх загальну поведінку. Ця поведінка залежить від типу дотичних клітин та описується правилами переходів, які базуються на математичній моделі. Завдяки використанню розробленої клітино- автоматної моделі та правил переходів, можна отримати значення температури та вологовмісту деревини у штабелі, агенту сушіння в камері, а також температури основних компонентів камери. В роботі також наведені відповідні графіки зміни температури та вологовмісту. Для перевірки адекватності та достовірності, проведено порівняння отриманих результатів із результатами експериментів інших авторів. В результаті перевірки, значення середньої абсолютної похибки є не значні, що підтверджує адекватність математичної моделі та перспективи використання розробленої клітино-автоматної моделі.