Виртуальный испытательный стенд для компьютерного проектирования барабанных сушилок по кинетическим закономерностям процесса сушки

Цель. Целью исследования является создание виртуального испытательного стенда, сосотящего из оптимальных конструктивных параметров, обеспечивающих максимальное приближение реального процесса сушки к экспериментальным данным.

Метод. Применены методы моделирования, формализованного описания, оптимального проектирования и управления технологическими процессами и производствами.

Результат. Разработан виртуальный испытательный стенд, позволяющий в режиме реального времени определять конструктивные параметры сушилок барабанного типа в зависимости от кинетических закономерностей процесса сушки различных зерновых культур. В качестве объекта исследования использована конструкция двухсекционной барабанной сушилки, каждая секция которой снабжена профильной канальной насадкой, обеспечивающей поперечную подачу сушильного агента через пересыпающийся подвижный слой высушиваемого дисперсного продукта. Приведен алгоритм расчета процесса сушки, позволяющий определять поля температур и влагосодержаний зерна в широком диапазоне режимных параметров. С применением САПР выполнена компьютерная модель данной установки с возможностью автономного вращения и перемещения барабанов относительно друг друга. Составлена схема синхронизированной работы подвижных элементов установки в условиях оперативной перенастройки ее конструкции в соответствии с изменениями кинетических кривых.

Вывод. Виртуальный испытательный стенд достаточно адекватно и с высокой точностью позволяет моделировать процесс сушки материалов в барабанной сушилке; позволяет апробировать работу барабанной сушилки на стадии разработки, провести эксперименты с максимально высокой точностью, подобрать оптимальные режимы сушки для различных материалов при минимальных энергозатратах.

1. Норенков И.П. Автоматизированное проектирование: учеб. пособие / И.П. Норенков. – Москва, 2000 – 188 с.

2. Нестеренко Е.С. Основы систем автоматизированного проектирования [Электронный ресурс]: электрон. конспект лекций /Е. С Нестеренко; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун – т им. С.П. Королева (нац. исслед. ун – т) Электрон. текстовые и граф. дан. (0,31 Мбайт). – Самара, 2013.

3. Кондаков А.И. САПР технологических процессов: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.И. Кондаков. – М. : Издательский центр «Академия», 2007. – 272 с.

4. Ли К. Основы САПР (CAD, CAM, CAE). – СПб.: Питер, 2004. – 560 с.: ил.

5. Зуев С.А. САПР на базе AutoCAD – как это делается. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004. – 1168 с.: ил.

6. Тепляшин В.Н. Технологии и оборудование для сушки растительного сырья [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В.Н. Тепляшин, Л.И. Ченцова, В.Н. Невзоров; Краснояр. гос. аграр. ун–т. – Красноярск, 2019 – 173 с.

7. Гинзбург А.С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. – М.: Агропромиздат, 1985. – 336 с.

8. Шевцов А.А. Резервы энергоэффективности конвективной сушки дисперсных материалов при переменных режимах [Текст] / А. А. Шевцов, А.В. Дранников, В.В. Ткач, Н.А. Сердюкова / Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2017. – № 2. – С. 91 – 99.

9. Остриков А. Н. Энергосберегающие технологии и оборудование для сушки пищевого сырья [Текст] / А. Н. Остриков, И. Т. Кретов, А. А. Шевцов, В. Е. Добромиров / Воронеж. гос. технол. акад. Воронеж, 1998. – 344 с.

10. Остриков А.Н. Оптимизация процесса сушки зерновых культур в барабанной сушилке с тепловым насосом [Текст] / А.Н. Остриков, А.А. Шевцов, В.В. Ткач, Н.А. Сердюкова / Известия вузов. Пищевая технология. – 2018. – № 1. – С. 74 – 78.

11. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн. 2: [Текст]: учеб. для вузов / С. Т. Антипов, И. Т. Кретов, А. И. Остриков и др.; Под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова. – М.: Высш. шк., 2001. – 703 с.

12. Лыков А.В. Теория сушки. – М.: Энергия 1968. – 471 c.

13. Kirstie Plantenberg. A Hands – On Introduction to SolidWorks. SDC Publications, 2023, p. 600.

14. Основные элементы SolidWorks. TRAINING. Dassault Systems SolidWorks Corporation, Dassault Systems S.A; 1995 – 2009, p. 550.

15. Большаков В. П. 3D – моделирование в AutoCAD; Компас – 3D; SolidWorks; Invertor; T – Flex: [Текст] / В.П. Большаков, А.Л. Бочков, А.А. Сергеев / Учебный курс(+DVD). – СПб.: Питер, 2011. – 336 с.: ил.

16. Алямовский А.А. SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике [Текст] / А.А. Алямовский, А.А. Собачкин, Е.В. Одинцов, А.И. Харитонович, Н.Б. Пономарев. – СПб.: БХВ – Петербург. 2008. – 1040 с.: ил. + DVD.

17. Тревис Дж. LabVIEV для всех [Текст] / Джеффри Тревис: Пер. с англ. Клушин Н.А. – М.: ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2005. – 544 с.: ил.

18. Виноградова Н.А. Разработка прикладного программного обеспечения в среде LabVIEV: учеб. пособие / Н.А. Виноградова, Я.И. Листратов, Е.В. Свиридов.– М.: Издательство МЭИ, 2009. – 47 с.

19. Блюм П. LabVIEV: стиль программирования [Текст] / Питер Блюм: Пер. с англ. под ред. Михеева П. – М.: ДМК Пресс, 2008. – 400 с.: ил.

20. Васильев А.С. Основы программирования в среде LabVIEW: учеб. пособие / А.С. Васильев, О.Ю. Лошманов. – СПб: Университет ИТМО, 2015 – 82 с.