Введение
1 Состояние проблемы и задачи исследования 15
1.1 Современное состояние технологии и техники сушки зерна в сельскохозяйственном производстве 15
1.2 Методы оптимизации процесса сушки в зерновых сушилках сельскохозяйственного назначения 22
1.2.1 Совершенствование технологии сушки и рабочих органов зерновых сушилок 22
1.2.2 Совершенствование алгоритмов и систем контроля и управления процессом сушки 33
1.3 Обзор результатов идентификации сушильных агрегатов и их систем управления 37
1.3.1 Результаты экспериментальных исследований процесса сушки 37
1.3.2 Обзор математических моделей зерновых сушилок и формулирование требований к модели 43
1.4 Постановка цели и задач научного исследования 55
2 Математическое описание процесса сушки в зерновых сушилках сельскохозяйственного назначения 58
2.1 Модель функционирования зерновых сушилок и постановка задачи оптимизации процесса сушки 58
2.2 Построение обобщенной математической модели процесса сушки в зерновых сушилках 67
2.2.1 Методика построения математической модели процесса сушки 67
2.2.2 Математическая модель процесса сушки в элементарном зерновом слое 69
2.2.3 Математическая модель процесса сушки в типовых зерновых слоях 74
2.2.4 Математическая модель процесса сушки в сушильной камере зерновых сушилок 85
2.2.5 Обоснование вида выражений для аппроксимации коэффициентов тепло- и массопереноса 94
2.2.6 Задание начальных условий функционирования и стохастической составляющей математической модели процесса сушки зерновых сушилок 102
2.3 Методика идентификации коэффициентов математической модели процесса сушки в зерновых сушилках 106
2.4 Алгоритмизация математической модели процесса сушки в зерновых сушилках 118
2.4.1 Методика построения стационарных режимов сушки в зерновых сушилках И 8
2.4.2 Методика построения частотных характеристик зерновых сушилок 124
2.4.3 Методика построения передаточных функций зерновых сушилок 132
2.4.4 Методика построения нестационарных режимов сушки в зерновых сушилках 135
3 Экспериментальные исследования процесса сушки в зерновых сушилках 141
3.1 Задачи и программа экспериментальных исследований 141
3.2 Экспериментальные установки и методика проведения исследований 142
3.2.1 Исследование условий и процессов функционирования зерновых сушилок 142
3.2.2 Исследование зерновых сушилок методами активного эксперимента 157
3.3 Результаты экспериментальных исследований зерновых сушилок 167
3.3.1 Результаты исследования условий и процессов функционирования зерновых сушилок 167
3.3.2 Результаты исследования зерновых сушилок методами активного эксперимента 188
4 Совершенствование распределения теплоносителя в шахтных зерносушилках 223
4.1 Математическое и физическое моделирование течения теплоносителя 223
4.2 Разработка и экспериментальная проверка мероприятий, направленных на повышение равномерности распределения теплоносителя в камере сушки 231
4.2.1 Обоснование метода улучшения аэродинамической обстановки в камере сушки 231
4.2.2 Экспериментальная проверка мероприятий, направленных на повышение равномерности распределения теплоносителя в камере сушки 239
4.3 Результаты испытания шахтной зерносушилки с модернизированной системой распределения теплоносителя 248
5 Оптимизация зерновых сушилок методами математического моделирования 255
5.1 Настройка математической модели сушки зерна и оценка её вычислительной корректности 255
5.2 Идентификация статических и динамических характеристик зерносушилок методами математического моделирования 260
5.2.1 Статические и динамические характеристики зерносушилок шахтного типа 260
5.2.2 Статические и динамические характеристики зерносушилок барабанного типа 266
5.3 Численный эксперимент и методы оптимизации стационарных режимов зерновых сушилок 279
5.3.1 Анализ процесса сушки и методы оптимизации стационарных режимов в шахтных зерносушилках 279
5.3.2 Анализ процесса сушки и методы оптимизации стационарных режимов в барабанных зерносушилках 286
5.4 Оптимизация нестационарных режимов зерновых сушилок 290
5.4.1 Моделирование и оптимизация нестационарных режимов в шахтных зерносушилках 290
5.4.2 Моделирование и оптимизация нестационарных режимов в барабанных зерносушилках 296
6 Практическая реализация результатов исследования 300
6.1 Реализация предложений по совершенствованию технологии сушки и рабочих органов зерновых сушилок 300
6.1.1 Совершенствование алгоритма рециркуляции теплоносителя 300
6.1.2 Совершенствование распределения теплоносителя в шахтных сушилках 304
6.2 Реализация системы контроля и регулирования температуры теплоносителя топочного агрегата 305
6.3 Реализация системы контроля и регулирования температуры зерна . 312
6.4 Реализация алгоритмов и систем контроля и управления процессом сушки 318
6.4.1 Алгоритм и система сосредоточенного контроля и управления процессом сушки 318
6.4.2 Алгоритмы и системы распределенного контроля и управления процессом сушки 324
Основные выводы и рекомендации 333
Список литературы 337
Приложения 360
