Энергосберегающие электротехнологии сушки и предпосевной обработки зерна активным вентилированием

• Автор: Васильев, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 312 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Определение подхода снижения энергоемкости и повышения эффективности сушки и предпосевной обработки зерна. Задачи исследования

Формулирование рабочей гипотезы

Определение подхода для описания поведения зерна при

сушке и предпосевной обработке

Адаптационные реакции семян на внешние воздействия Энергия как критерий, определяющий реакции зернового слоя при предпосевной обработке семян Термодинамический подход к описанию поведения семян при предпосевной обработке

Информационный подход к описанию реакций зерновки при предпосевной обработке семян

Информационный подход в описании поведения зернового слоя при сушке

Проблемы во внедрении методов интенсификации сушки зерна активным вентилированием

Проблемы внедрения методов повышения эффективности предпосевной обработки семян активным вентилированием
Выводы по главе Задачи исследования
Разработка средств контроля процесса активного вентилирования зерна в бункерах
Обоснование контролируемых параметров процесса активного вентилирования зерна Оценка информативности состояния зернового слоя Оценка информативности атмосферного воздуха Оценка информативности системы
Выявление взаимосвязи выходных параметров воздуха и зернового слоя при активном вентилировании Моделирование активного вентилирования зерна и его анализ
Определение алгоритма функционирования средства оценки равновесной влажности семян Средство оценки равновесной влажности зерна Принципиальная схема средства оценки равновесной влажности семян
Погрешности средства оценки равновесной влажности Средство оценки влажности зерна Выводы по главе
Интенсификация сушки зерна активным вентилированием изменением подачи вентилятора
3.1. Моделирование способа сушки зерна активным вентилиро
ванием циклическом изменении подачи вентилятора
3.2. САУ процессом активного вентилирования зерна
3.3. Оптимальное управление процессом активного
вентилирования зерна
3.3.1. Проблемы оптимального управления процессом активного
вентилирования зерна
3.3.2. Модель элементарного слоя
3.3.3. Оптимальное управление процессом активного
вентилирования регулированием подачи вентилятора
3.4. Выводы по главе
4. Применение поля СВ Ч для интенсификации сушки зерна
активным вентилированием
4.1. Разработка модели сушки зерна активным вентилирование.м
с СВЧ активацией
4.1.1. Влияние коэффициента конвективной диффузии на
динамику нагрева зерна
4.1.2. Взаимосвязь градиентов температуры и давления в зерновке
при СВЧ нагреве
4.2. Модель СВ Чактивации и сушки зерна активным
вентилированием
4.3. Выводы по главе
5. Предпосевная обработка семян на установках активного
вентилирования но методике, разработанной на основе принципа максимума информации
5.1. Воздушно тепловая предпосевная обработка семян
5.1.1. Математическая модель процессов тепловлагообмена в бун
керах активного вентилирования
5.1.2. Исследование параметров воздуха и зерна в процессе актив
ного вентилирования с помощью математической модели
5.1.3. Результаты экспериментальных исследований
5.1.3.1 Постановочный эксперимент
5.1.3.2 Многофакторный эксперимент
5.1.4. Уточнение параметров воздушно тепловой предпосевной
обработки семян в бункерах активного вентилирования
5.1.5. Определение эффекта предпосевной обработки при
использовании типовых бункеров активного вентилирования
5.2. Использование олектроактивированного воздуха для
предпосевной обработки семян
5.2.1. Определение минимальной дозы воздействия ЭАВ на семена
5.2.2. Полевые эксперименты
5.3. К построению моделей биологических объектов
5.4. Выводы по главе
6. Методика проведения экспериментальных исследований.
Обработка результатов экспериментов.
Экономическая эффективность внедрения разработок
6.1. Эксперимент по использованию средства оценки равновесной 0 влажности для контроля процесса активного вентилирования
6.2. Производственная проверка эффективности циклического 5 метода интенсификации сушки зерна активным вентилированием
6.3. Проведение экспериментальных исследований по СВЧ 7 активации зерна
6.3.1. Эксперимент по определению возможности использования 7 термопар в поле СВЧ
6.3.2. Эксперимент по определению распределения температурных 9 полей в СВЧ активной зоне при неподвижном слое зерна
6.3.3. Эксперимент по определению коэффициентов критериальной 3 . модели активации и сушки зерна активным вентилированием
6.3.4. Обработка и анализ экспериментальных данных
6.3.4.1. Измерение температуры в зоне действия СВЧ с помощью 3 термопар
6.3.4.2. Распределение температурного поля, создаваемого одним 8 магнетроном по объему активной зоны
6.3.4.3. Нахождение зависимоси Д0 0у,1Г,т
6.3.4.4. Производственная проверка эффективности применения СВЧ 6 для интенсификации сушки зерна активным вентилированием
6.4. Определение экономической эффективности применения ак 1 тивной СВЧ зоны для интенсификации процесса сушки зерна
6.5. Воздушно тепловая предпосевная обработка семян на 1 установках активного вентилирования
6.5.1. Экспериментальная установка, методика исследований
6.5.2. Производственная проверка способа предпосевной обработки 6 семян
6.6. Экспериментальные исследования процесса предпосевной 8 обработки семян электроактивированным воздухом
6.6.1. Установка для проведения эксперимента
6.6.2. Рекомендации для производства
6.7. Выводы по главе
Общие выводы
Литература


Р ХМ ЬцХ,2 2Ь,2Х,Х2 ЬХ, где X значение движущих сил значение потока, или суммарная скорость соответствующего потока Т температура коэффициенты Ьц, Ь2 соответствуют возможной взаимосвязи двух потоков и называются коэффициентами взаимности Онзагера. Что бы установить, как будет изменяться скорость продуцирования энтропии при изменении одной из движущих сил процесса, возьмем частную производную. В результате получим 2ЬцХ Ь2Х2 2. Уравнение с1с1Х 0 определяет существование экстремума минимума функции. Это отражает принцип минимума прироста энтропии теорема Пригожина. При неизменных внешних условиях в частично открытой системе в стационарном состоянии, близком к термодинамическому равновесию, значение скорости прироста энтропии за счет необратимых внутренних процессов достигает отличного от нуля постоянного минимального положительного значения. Теорема Пригожина представляет собой количественный критерий самопроизвольных изменений в открытой системе. Применительно к семенам ее можно изложить в следующей трактовке. В процессе послеуборочного дозревания зерновка переходит в одно из стационарных состояний, характеризующихся наименьшей скоростью продуцирования энтропии. Изменение внешней движущей силы вызовет пропорциональное изменение потока веществакоторое будет стремиться уменьшить возникшее отклонение системы от стационарного состояния и вернуть ее на место. Данное положение иллюстрируется графиком рис. Рисунок 1. До времени Т система находилась в устойчивом стационарном состоянии. После внешнего воздействия, В момент Времени Т р Р система выходит из стационарного состояния, в ней начинают протекать внутренние процессы, за счет которых во времени то система возвращается в исходное стационарное
состояние. Сила внешнего воздействия влияет на степень отклонения системы от стационарного состояния. Так при Р2Р величина отклонения меньше. В ответах на эти вопросы может помочь рассмотрение так называемого принципа Цинглера 9, 9, 0. Суть принципа сводится к тому, что изолированная система в своих реакциях стремится принять состояние, характеризующееся максимальной энтропией, причем старается это сделать в кратчайшие сроки. X Xxx x. Варьируемыми переменными в этом случае служат вероятности различных состояний X. Как правило, достигаемый максимум является условным, поскольку всегда есть ограничивающие условия, препятствующие бесконечному росту энтропии. Наиболее важными являются ограничения на ресурсы X X IixX . В качестве ресурсов могут выступать энергия, вещество, время и т. X множитель Лагранжа, играющий роль масштабного коэффициента, характеризующий дефицит ресурсов, а следовательно, относительный вес второго сомножителя. Например, если запас энергии в системе мал, то X будет большим, следовательно, система в своем поведении будет руководствоваться экономией энергии. Если запас энергии велик, то в своем поведении и развитии система будет стремиться к увеличению энтропии. На первый взгляд наблюдается противоречие принципов Пригожина и Цинглера. Однако речь идет о разных уровнях поведения системы. Так в любой системе, где заданы термодинамические силы, любое воздействие на нее, таким образом, будет изменять термодинамические потоки, чтобы производство энтропии было максимальным. Далее если система оказывается в стационарном состоянии и часть термодинамических сил становится свободными, то система начинает их подстраивать так, чтобы минимизировать производство энтропии. В г. Взаимосвязь принципов Палтриджа и Пригожина на примере климатических моделей рассмотрена Николсом 2. По его заключению, система из всех возможных стационарных состояний выбирает то, которое, согласно принципу Палтриджа, имеет максимальное производство энтропии. Вокруг стационарного состояния в своем поведении система руководствуется принципом Пригожина минимумом скорости производства энтропии. В этом случае адаптационная реакция будет находиться в стадии тренировки. Если новому стационарному состоянию соответствует большая величина энтропии, то эффект может быть закреплен за семенами. В этом случае правильнее говорить не о предпосевной обработке, а о выведении нового сорта или закреплении новых свойств за сортом. Такие случаи известны, когда для обработки зерна использовали жесткое радиоактивное излучение.