Науковий вісник НЛТУ України (Mar 2024)
Реалізація математичної моделі розподілу полів вологості в процесі кондиціювання термічно модифікованої деревини ясена
Abstract
Математичне моделювання полів вологості термічно модифікованої деревини під час її кондиціювання є актуальним завданням, вирішення якого має велике значення для забезпечення якісних характеристик готових виробів. Наведено результати експериментальних досліджень розподілу вологості за товщиною термічно модифікованої деревини ясена після завершення процесу кондиціювання (зволоження) протягом шести, дванадцяти та вісімнадцяти годин. Встановлено, що для практичної реалізації розробленої авторами математичної моделі розподілу полів вологості в процесі кондиціювання термічно модифікованої деревини ясена необхідно ввести певні зміни і уточнення для деяких параметрів математичної моделі. Введено заміну критерію Фур'є на інший, який дасть змогу фізично наблизити показники моделі до емпірично отриманих даних, та введено два параметри для компенсації особливостей зволоження та рівноважної вологості деревини. Запропоновано визначати коефіцієнт вологопровідності (потенціалопровідності) графоаналітичним способом за результатами експериментальних досліджень зміни вологості термічно модифікованої деревини ясена за товщиною в процесі кондиціювання. Зазначено, що параметри: вологопровідності, відносної вологості, температури, часу, показника компенсації різниці властивостей між процесом сушіння та зволоження, а також показника різниці рівноважної вологості між звичайною деревиною і термічно модифікованою є зафіксовані протягом усього експерименту. У процесі ітерації моделі отримано чотирьохточкові дані, на підставі яких побудовано квадратичні криві із нульовим середньоквадратичним відхиленням. Результати продемонстровано графічно. Проведено порівняння отриманих даних із емпіричним експериментом. Встановлено, що параметри гарантують визначення значень полів вологості з похибкою ±0,6 %, що є досить хорошим показником для практичного використання впродовж шести та дванадцяти годин експерименту. Однак, середньоквадратичне відхилення впродовж вісімнадцяти годин показує, що максимальне відхилення можливе в межах ±1,6 % під час використання моделі. Це пояснюється зафіксованими параметрами моделі, які не дають змоги повною мірою оцінити процеси у камері для кондиціювання. Встановлено, що отриману математичну модель можна практично використати для визначення тривалості процесу кондиціювання з метою досягнення необхідної кінцевої вологості термічно модифікованої деревини для різних умов експлуатації. Математичну модель розподілу полів вологості в процесі кондиціювання термічно модифікованої деревини ясена можна використати для інших порід деревини після визначення коефіцієнта потенціалопровідності за результатами експериментальних досліджень для конкретної породи деревини.
Keywords
