Вычислительный эксперимент в создании системы виртуального проектирования барабанных сушилок с тепловым насосом
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-3-15-23
Аннотация
Одним из эффективных направлений исследования реальных технологических процессов является создание виртуальных процессов и его составляющих. В работе созданы виртуальные компьютерные модели, устанавливающие связь между математической моделью процесса сушки и моделируемой конструкцией двухсекционной барабанной сушилки, укомплектованной абсорбционном водоаммиачным тепловым насосом. Для имитационного моделирования процесса сушки использована математическая модель на базе дифференциальных уравнений тепломассопереноса А.В. Лыкова, алгоритмическое и программное обеспечение процесса сушки и создана единая виртуальная система, позволяющая в широком диапазоне изменения режимных параметров моделировать процесс сушки злаковых, масличных и зернобобовых культур в барабанной сушилке в режиме реального времени. Для проведения вычислительного эксперимента в одной из CAD систем выполнена трехмерная визуализация барабанной зерносушилки и использована графическая оболочка среды LabVIEW с набором всех инструментов, необходимых для сбора данных, их анализа и представления полученных результатов. 3D – исполнение барабанной сушилки в САПР (системе автоматизированного проектирования) позволила моделировать реальные условия ее эксплуатации, выполнять сравнение альтернативных вариантов и осуществлять выбор наилучших конструкторских решений.
Об авторах
А. А. Шевцов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия
Россия
д.т.н., профессор, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
В. В. Ткач
Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина
к.т.н., доцент, кафедра 208 общепрофес-сиональных дисциплин, ул. Старых Большевиков, 54а, г. Воронеж
Список литературы
1. Оленников А.А., Цымбал В.П., Сеченов П.А., Чапаев Д.Б. Имитационная модель для исследования процесса сушки в аппаратах кипящего слоя // Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве: cб. докладов V Всероссийской науч. – практ. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных с международным участием. Екатеринбург, 2016. С. 231–235.
2. Ткач В.В., Шевцов А.А. Виртуальный испытательный стенд для компьютерного проектирования барабанных сушилок по кинетическим закономерностям процесса сушки // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки.2023. Т. 50. № 1. С. 152–160.
3. Остриков А., Василенко В., Пойманов В. Расчет и конструирование машин и аппаратов пищевых производств. Litres, 2023.
4. Юнин В.А., Захаров А.М., Кузнецов Н.Н., Зыков А.В. Процесс сушки измельченного растительного материала в барабанной сушилке. Известия НВ АУК. 2020. Т. 1. № 57. С. 335–349. doi: 10.32786/2071–9485–2020–01–335
5. Молчанов А.В., Дьяченко С.В., Шибитова Н.В. Исследование процесса сушки сыпучих материалов в барабанной сушилке // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 10–11. С. 175–176. URL: https://applied–research.ru/ru/article/view id=7415
6. Остриков А.Н., Шевцов А.А., Ткач В.В., Сердюкова Н.А. Оптимизация процесса сушки зерновых культур в барабанной сушилке с тепловым насосом // Известия вузов. Пищевая технология. 2018. № 1. С. 74–78.
7. Пат. № 2649379, RU, F26B 11/14. Барабанная сушилка / Ткач В.В., Шевцов С.А., Сердюкова Н.А. № 2017122769; Заявл. 27.06.2017; Опубл. 02.04.2018, Бюл. № 10.
8. Ларин А.А., Репин А.Р., Гуреев О.С. Тепловые насосы // Межвузовский сборник статей лауреатов конкурсов. 2022. С. 117-119.
9. Гамаюнов И.Е. Энергосберегающие технологии в процессе сушки зерна // Студенческая наука-взгляд в будущее. 2021. С. 91-93.
10. Шевцов А.А., Бунин Е.С., Ткач В.В., Сердюкова Н.А. и др. Эффективное внедрение парокомпрессионного теплового насоса в линию комплексной переработки семян масличных культур // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. № 1. С. 60–64.
11. Елистратов С.Л. Оценка границ технико – экономической эффективности применения тепловых насосов // Вестник ЮУрГУ. Серия Энергетика. 2009. Т. 11. № 15. С. 72–78.
12. Использование тепловых насосов в мире – статистика, тенденции, перспективы. URL: vteple.xyz/ispolzovanie – teplovyihnasosov – v – mire
13. Пат. № 2765597, RU, 20/00, F26B 21/04, F26B 3/06, F26B 17/12. Способ сушки зерна злаковых культур и установка для его осуществления получения / Шевцов А.А., Тертычная Т.Н., Дранников А.В., Засыпкин Н.В., Куликов С.С. № 2020143934; Заявл.30.12.2020; Опубл. 01.02. 2022, Бюл. № 4.
14. Wang G., Wu W., Qiao F., Fu D. et al. Research on an electric energy‐saving grain drying system with internal circulation of the drying medium // Journal of Food Process Engineering. 2020. V. 43. №. 9. P. e13476.
15. Jimoh K.A. et al. Recent advances in the drying process of grains // Food Engineering Reviews. 2023. V. 15. №. 3. P. 548-576.
16. Chojnacka K., Mikula K., Izydorczyk G., Skrzypczak D. et al. Improvements in drying technologies-Efficient solutions for cleaner production with higher energy efficiency and reduced emission // Journal of Cleaner Production. 2021. V. 320. P. 128706.
17. Шевцов А.А., Павлов И.О., Воронова Е.В., Бритиков Д.А. Декомпозиционное аналитическое исследование многопараметрической системы сушки и хранения зерна с применением теплового насоса // Системы управления и информационные технологии. 2011. № 4. С. 90–94.
18. Чернышов А.Д. Улучшение дифференцируемости решений краевых задач механики в форме обобщенных рядов Фурье с помощью граничных функций // Изв. РАН. Механика твердого тела. 2010. № 1. С. 151–162.
19. Шевцов А.А., Лыткина Л.И., Ткач В.В., Чернухин Ю.В. и др. Моделирование тепловой обработки семян масличных культур высокотемпературным теплоносителем // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. № 4. С. 163–171.
20. Ткач В.В., Шевцов А.А., Сердюкова Н.А. Компьютерное моделирование теплофизических характеристик семян рапса методом нестационарного теплового режима // Наука, образование и инновации в современном виде: материалы Национальной науч.-практ. конф. Воронеж: Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I, 2018. С. 199–204.
Рецензия
Для цитирования:
Шевцов А.А., Ткач В.В. Вычислительный эксперимент в создании системы виртуального проектирования барабанных сушилок с тепловым насосом. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2024;86(3):15-23. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-3-15-23
For citation:
Shevtsov A.A., Tkach V.V. Computational experiment in creating a virtual design system for drum dryerswith a heat pump. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2024;86(3):15-23. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2024-3-15-23
Просмотров:
231
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
