Вычислительный эксперимент в создании системы виртуального проектирования барабанных сушилок с тепловым насосом
Автор: Шевцов А.А., Ткач В.В.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Процессы и аппараты пищевых производств
Статья в выпуске: 3 (101) т.86, 2024 года.
Бесплатный доступ
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.
Виртуальное исследование, математическое моделирование, компьютерное моделирование, сушка, тепловой насос
Короткий адрес: https://sciup.org/140308557
IDR: 140308557 | DOI: 10.20914/2310-1202-2024-3-15-23
Список литературы Вычислительный эксперимент в создании системы виртуального проектирования барабанных сушилок с тепловым насосом
- 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.
- 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.
- Остриков А., Василенко В., Пойманов В. Расчет и конструирование машин и аппаратов пищевых производств. Litres, 2023.
- 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. https://doi.org/10.32786/2071-9485-2020-01-335
- 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
- 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.
- 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.
- Ларин А.А., Репин А.Р., Гуреев О.С. Тепловые насосы // Межвузовский сборник статей лауреатов конкурсов. 2022. С. 117-119.
- Гамаюнов И.Е. Энергосберегающие технологии в процессе сушки зерна // Студенческая наука-взгляд в будущее. 2021. С. 91-93.
- 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.
- Елистратов С.Л. Оценка границ технико - экономической эффективности применения тепловых насосов // Вестник ЮУрГУ. Серия Энергетика. 2009. Т. 11. № 15. С. 72-78.
- Использование тепловых насосов в мире - статистика, тенденции, перспективы. URL: vteple.xyz/ispolzovanie - teplovyihnasosov - v - mire
- 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.
- 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.
- Jimoh K.A. et al. Recent advances in the drying process of grains // Food Engineering Reviews. 2023. V. 15. №. 3. P. 548-576.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
