AGRIS - 

Data provenance by Country

2020

Lukutsova, N.P. | Lukash, A.A.

A physical model is developed for heating a set of laminated cellular structure formed from peeled veneer, dependences for determining its thermal conductivity under conditions of non-stationary heat transfer are proposed. It was found that for a package of 11 layers of birch veneer 2 mm thick, the thermal diffusivity is 1.93∙10–6 m2/s. Based on the fundamental theory of thermal conductivity of the wood substance, dependencies are obtained for calculating the duration of bonding of heat-insulating materials of a cellular structure. It has been established that the duration of gluing of a 22 mm thick plywood mesh slab of peeled birch veneer under pressure exposure is 14.5 minutes at a temperature of press plates 110 °C. The thermotechnical characteristics of the new wood-based cellular structure material were determined: the thermal conductivity coefficient of a cellular plywood board with a density of 530 kg/m3 was 0.081 W/(m·K), the strength under static bending of the board parallel to the fibers of the outer layers was 14 MPa, and perpendicular to the fibers was 10 MPa. The use of underutilized soft broadleaved species with low operational properties as a heat-insulating material, where high strength indicators are not required, is justified, since its thermal conductivity is two times lower than that of a similar material – solid plywood board. For citation: Lukash A.A., Lukutsova N.P. Thermal Conductivity of Wood-Based Cellular Structures. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 1, pp. 146–153. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-146-153

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2020

Войнов, Николай Александрович | Земцов, Денис Андреевич | Богаткова, Анастасия Викторовна | Дерягина, Нина Владимировна

The heat exchange in a diabatic column was investigated during the rectification of an ethanol-water mixture, in which partial condensation of rising vapors on the surface of vertical heat exchange tubes installed vertically along the height of the installation was carried out, as well as the evaporation of intermediate condensate on the surface of horizontal plates.Based on the review of diabatic columns, it is shown that they can reduce the cost of conducting the rectification process.Heat-exchange devices placed on trays of rectification units are considered and ways to intensify heat transfer in them are proposed.It has been established that the most efficient heat removal in heat exchangers of diabatic columns is achieved when using a film flow of a coolant on a heat transfer surface.Heat transfer in a diabatic column is investigated during gravitational flow of surfaces of heat exchange tubes, as well as when organizing an ascending and descending co-current film flow, both in the case of heating and boiling of the coolant.To intensify heat transfer in the coolant film, a helical artificial roughness was installed on the surface of the pipes, made in the form of a wire spiral tightly mounted on the heat transfer surface.The geometric parameters of the helical roughness, such as the distance between the turns of the spiral and the height of the wire, which have the greatest influence on the intensity of heat transfer, have been established.Dependences for determining the value of the heat transfer coefficient are presented and an estimate of the value of the specific heat flux in the diabatic column is given. | Исследовался теплообмен в диабатической колонне при ректификации смеси этанол-вода, в которой осуществлялась частичная конденсация восходящих паров на поверхности теплообменных труб, установленных вертикально по высоте установки, а также испарение промежуточного конденсата на поверхности горизонтальных пластин.На основании проведенного обзора диабатических колонн показано, что они позволяют снизить затраты на ведение процесса ректификации.Рассмотрены теплообменные устройства, размещенные на тарелках ректификационных установок, и предложены пути по интенсификации теплообмена в них.Установлено, что наиболее эффективный теплосъем в теплообменниках диабатических колонн достигается при использовании пленочного течения теплоносителя на теплопередающей поверхности.Исследована теплоотдача в диабатической колонне при гравитационном стекании пленки по поверхности теплообменных труб, а также при организации восходящего и нисходящего прямоточного пленочного течения, как в случае нагревания, так и кипения теплоносителя.Для интенсификации теплоотдачи в пленке теплоносителя на поверхности труб устанавливалась винтовая искусственная шероховатость, выполненная в виде проволочной спирали, плотно установленной на теплопередающей поверхности. Определены геометрические параметры винтовой шероховатости, такие как расстояние между витками спирали и высота проволоки, оказывающие наибольшее влияние на интенсивность теплообмена.Представлены зависимости для определения величины коэффициента теплоотдачи и дана оценка величины удельного теплового потока в диабатической колонне.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Войнов, Николай Александрович | Земцов, Денис Андреевич | Богаткова, Анастасия Викторовна | Дерягина, Нина Владимировна

Исследовался теплообмен в диабатической колонне при ректификации смеси этанол-вода, в которой осуществлялась частичная конденсация восходящих паров на поверхности теплообменных труб, установленных вертикально по высоте установки, а также испарение промежуточного конденсата на поверхности горизонтальных пластин. На основании проведенного обзора диабатических колонн показано, что они позволяют снизить затраты на ведение процесса ректификации. Рассмотрены теплообменные устройства, размещенные на тарелках ректификационных установок, и предложены пути по интенсификации теплообмена в них. Установлено, что наиболее эффективный теплосъем в теплообменниках диабатических колонн достигается при использовании пленочного течения теплоносителя на теплопередающей поверхности. Исследована теплоотдача в диабатической колонне при гравитационном стекании пленки по поверхности теплообменных труб, а также при организации восходящего и нисходящего прямоточного пленочного течения, как в случае нагревания, так и кипения теплоносителя. Для интенсификации теплоотдачи в пленке теплоносителя на поверхности труб устанавливалась винтовая искусственная шероховатость, выполненная в виде проволочной спирали, плотно установленной на теплопередающей поверхности. Определены геометрические параметры винтовой шероховатости, такие как расстояние между витками спирали и высота проволоки, оказывающие наибольшее влияние на интенсивность теплообмена. Представлены зависимости для определения величины коэффициента теплоотдачи и дана оценка величины удельного теплового потока в диабатической колонне. | The heat exchange in a diabatic column was investigated during the rectification of an ethanol-water mixture, in which partial condensation of rising vapors on the surface of vertical heat exchange tubes installed vertically along the height of the installation was carried out, as well as the evaporation of intermediate condensate on the surface of horizontal plates. Based on the review of diabatic columns, it is shown that they can reduce the cost of conducting the rectification process. Heat-exchange devices placed on trays of rectification units are considered and ways to intensify heat transfer in them are proposed. It has been established that the most efficient heat removal in heat exchangers of diabatic columns is achieved when using a film flow of a coolant on a heat transfer surface. Heat transfer in a diabatic column is investigated during gravitational flow of surfaces of heat exchange tubes, as well as when organizing an ascending and descending co-current film flow, both in the case of heating and boiling of the coolant. To intensify heat transfer in the coolant film, a helical artificial roughness was installed on the surface of the pipes, made in the form of a wire spiral tightly mounted on the heat transfer surface. The geometric parameters of the helical roughness, such as the distance between the turns of the spiral and the height of the wire, which have the greatest influence on the intensity of heat transfer, have been established. Dependences for determining the value of the heat transfer coefficient are presented and an estimate of the value of the specific heat flux in the diabatic column is given.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2019

Рязанов, А.Б. | Фомин, М.Б.

Описывается метод охлаждения молока на молочно товарных фермах с одновременным подогревом воды в водонапорных башнях с целью предотвращения их замерзания в зимний период эксплуатации, а также для получения теплой воды для поения животных и технологических нужд. Конструктивно это реализуется пропусканием холодной воды и теплого молока через рекуперативный теплообменный аппарат. При этом нет необходимости в установке и энергозатратах на работу холодильного оборудования для охлаждения молока и систем нагрева воды.

Show more [+]

Less [-]

Marina Sokolova Publishings - Russian Federation

2015

Vasiliev A.N. | Severinov O.V.

It is possible to reduce the energy intensity of grain drying process by improving equipment design, technological process and using systems of optimum process control. Improving the management of the drying process requires a mathematical model of the controlled object basing on which there can be designed optimal control model. As the drying process is the process of heat and moisture exchange between the grain and the drying agent, there are presented regularities and performed the appropriate conversion for constructing management systems. For intermediate solutions of differential equations in partial derivatives of the integral method, there was used Laplace transformation. As a result, we obtain such a record of this differential equation that allows not to conduct complex transformations to record result in an analytical form but to present it in the form of transfer functions set. Such a notion of differential equations enables the development of computer simulation models and numerical solutions for any initial conditions. Depending on what strategic task if for example it is necessary to dry with higher performance or using less energy there is determined the required fan capacity and the circuit for moving the grain through the hopper zones. To solve these problems there was developed a mathematical model. The model is based on the heat balance equation for the elementary layer. Complete grain drying model in active ventilation units with optimal control system was built using drying dense layer model applying the model of the drying unit layer and as a result allows to lower the energy intensity of the process. It is assumed that in the bunker it is possible to release grain from a specific area. | Снижение энергоёмкости процесса сушки зерна возможно за счёт совершенствования конструкций оборудования, технологического процесса и за счёт использования систем оптимального управления процессом. Совершенствование управление процессом сушки требует наличия математической модели объекта управления, на базе которой может быть построена модель оптимального управления. Поскольку сушка – процесс тепло – и влагообмена между зерном и сушильным агентом, то представлены данные закономерности и выполнены соответствующие преобразования для построения систем управления. Для промежуточного решения дифференциальных уравнений в частных производных использовался метод интегрального преобразования Лапласа. В результате получена такая запись дифференциального уравнения, которая позволяет не выполнять сложные преобразования для записи результата в аналитическом виде, а представить его в виде набора передаточных функций. Такое представление дифференциальных уравнений позволяет разрабатывать компьютерные имитационные модели и получать численные решения при любых начальных условиях. В зависимости от того, какая стратегическая задача стоит, например, если необходимо сушить с большей производительностью, или с меньшими энергозатратами, определяют требуемую производительность вентилятора и схему перемещения зерна по зонам бункера. Для решения этих задач была разработана математическая модель. В основу модели положено уравнение теплового баланса для элементарного слоя. Полная модель процесса сушки зерна в установках активного вентилирования с системой оптимального управления построена с использованием модели сушки плотного слоя с использованием модели сушки элементарного слоя, что в итоге позволяет снизить энергоёмкость процесса. Предполагается, что в бункере имеется возможность выпускать зерно из определённой зоны. Ил. 3. Библ. 9.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Васильев А.Н. | Будников Д.А. | Васильев А.А.

Subject of the proposed article is a variant of calculation of heat exchange and moisture exchange in a layer of grain whena flow of drying agent blows through it, and microwave field creates an impact on it. It is shown that if to describe the processas a set of partial differential equations of the first order, it is sometimes enough to perform Laplace transform and proceedwith numerical modelling using imitational models of transfer functions. | В предлагаемой статье рассматривается один из вариантов расчета процессов тепло и – влагообмена в слоезерна, когда он продувается агентом сушки и на него действует поле СВЧ. Показано, что при описании процессадифференциальными уравнениями в частных производных первой степени иногда достаточно выполнитьпреобразование Лапласа и перейти к численному моделированию с использованием имитационных моделейпередаточных функций.

Show more [+]

Less [-]

Marina Sokolova Publishings - Russian Federation

2015

Васильев А.Н. | Будников Д.А. | Васильев А.А.

В предлагаемой статье рассматривается один из вариантов расчета процессов тепло и – влагообмена в слое зерна, когда он продувается агентом сушки и на него действует поле СВЧ. Показано, что при описании процесса дифференциальными уравнениями в частных производных первой степени иногда достаточно выполнить преобразование Лапласа и перейти к численному моделированию с использованием имитационных моделей передаточных функций. | Subject of the proposed article is a variant of calculation of heat exchange and moisture exchange in a layer of grain when a flow of drying agent blows through it, and microwave field creates an impact on it. It is shown that if to describe the process as a set of partial differential equations of the first order, it is sometimes enough to perform Laplace transform and proceed with numerical modelling using imitational models of transfer functions.

Show more [+]

Less [-]

Marina Sokolova Publishings - Russian Federation