ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗЕРНОВЫХ СУШИЛОК
Исследования выполнены в зерновых сушилках шахтного типа в хозяйствах Ленинградской и Новгородской областей. Обработке подвергался ворох различных зерновых культур, прошедший предварительную очистку. Переменными, определяющими условия функционирования сушилки, рис. 1, выбраны начальное влагосодержание W0(t), и температура υЗ0(t) вороха. Температура теплоносителя υТ(t) и экспозиция ω(t) определяют требуемый режим сушки и в процессе экспериментов поддерживались на заданных уровнях при помощи автоматических регуляторов. Качество и интенсивность протекания процесса оценивались по температуре υЗ(t) и влагосодержанию W(t) зерна.
Рис.1. Структурная функциональная схема сушильной камеры
Исследование динамики влагосодержания вороха проводилось с отбором проб из потока с квантованием не по времени (t), а по объёму (v), что позволило получить универсальную модель условий функционирования, пригодную для сушилок любой производительности. Всего получено 37 реализаций влагосодержания с количеством проб от 110 до 332. Установлено, что случайные функции влагосодержания W0(v) в течение смены в основном нестационарны. Нестационарность наблюдается преимущественно в утренние и вечерние часы, а также в периоды выпадения атмосферных осадков. Изменение текущего среднего влагосодержания вороха достигало 2...5 %.
Нестационарные реализации перед обработкой на ЭВМ приводились к стационарному виду. Установлено, что большинство функций плотности распределения вероятности случайных функций подчиняются нормальному закону. Результаты обработки выборок представлены в табл. 1: где x¯ - выборочные средние; σ - среднеквадратические отклонения; ν - коэффициенты вариации; τ - интервалы корреляции случайных функций; f - диапазоны их существенных частот. В качестве примера, в табл. приведены хаpaктеристики случайного типового процесса (τ , мин; f, с-1), рассчитанные с использованием полученной универсальной модели для зерносушилки с плановой производительностью 10 т/ч.
Таблица 1. Оценки хаpaктеристик влагосодержания зернового вороха
|
x¯ |
σ |
ν |
τ |
f |
||
|
% |
% |
% |
м3 |
мин |
м-3 |
с-1 10-3 |
|
15,2...33,6 |
0,39...1,70 |
2,2...10,9 |
0,60...4,85 |
2,52...19,53 |
0...8,32 |
0...3,5 |
Для определения статистических оценок функционирования получены реализации процессов на входе сушильной камеры и в шестнадцати точках её нижнего горизонтального сечения. Продолжительность реализаций составляла от 3 до 7 часов, период выборки - 3...5 минут. По реализациям процессов вычислялись:
- оценки функции плотности распределения вероятности, их математических ожиданий, среднеквадратических отклонений и коэффициентов вариации;
- оценки корреляционных функций ρх(τ) и функций спектральной плотности Sx(f);
- оценки взаимных корреляционных функций ρxy(τ) и функций спектральной плотности Sxy(f) процессов на входе и выходе сушильной камеры.
Оценки хаpaктеристик зернового вороха на входе и выходе сушильной камеры представлены в табл. 2.
Таблица 2. Хаpaктеристики зернового вороха на входе и выходе сушильной камеры
|
Хаpaктеристики вороха |
x¯ |
σ |
ν, % |
,τ мин |
f, с-1· 10-3 |
|
Влагосодержание |
|||||
|
на входе, % на выходе, % |
15,2...33,6 13,5...29,8 |
0,7...1,7 0,14...2,6 |
2,2...10,9 0,5...12,1 |
15...60 15...68 |
0...3,8 0...3,9 |
|
Температура |
|||||
|
на входе, С на выходе, С |
9,9...18,1 21,1...31,0 |
0,4...2,5 0,23...5,30 |
3,6...17,1 1,0...18,1 |
15...40 10...60 |
0...4,9 0...3,6 |
Неравномерность поля хаpaктеристик вороха в нижнем горизонтальном сечении сушильной камеры оценивалась по отклонениям его влагосодержания Wi и температуры υЗi в отдельных точках сечения от средних значений в сечении. Установлено, что отклонения влагосодержания в отдельных точках могут достигать 2,5 %, а температуры - 7 С. Это превышает допуски, задаваемые агротехническими требованиями.
Результаты оценки связей процессов на входе и выходе сушильной камеры представлены в табл. 3. Установлено, что отсутствует корреляционная связь процессов изменения температуры uЗ0(t) и влагосодержания W0(t) вороха на входе сушилки. Не обнаружено также связи процессов uЗ0(t) - uЗ(t) и uЗ0(t) - W(t), что позволяет сделать вывод о том, что начальная температура вороха не оказывает существенного влияния на хаpaктеристики вороха внутри сушильной камеры.
Особенностью сушильной камеры является то, что коэффициенты взаимной корреляции процессов W0(t) и uЗ(t), а также W(t) и uЗ(t) являются знакопеременными. Это свидетельствует о существовании нелинейной связи процессов.
Таблица 3. Диапазоны изменения коэффициентов взаимной корреляции процессов на входе и выходе сушилки
|
Процесс |
Диапазон изменения |
|
W0(t) - uЗ(t) |
-0,48...0,32 |
|
W0(t) - W(t) |
0,39...0,60 |
|
W(t) - uЗ(t) |
-0,76...0,38 |
Динамические хаpaктеристики сушильной камеры определялись как в лабораторных, так и производственных условиях. По каналам W0(t) - W(t) и W0(t) - uЗ(t) динамические хаpaктеристики оценивались путем сравнения функций спектральной плотности процессов на входе и выходе сушильной камеры. Установлено, что спектральный состав сигнала при прохождении через сушилку пpaктически не меняется. Это позволяет использовать для аппроксимации динамических свойств сушильной камеры по указанным каналам модель усилительного звена с трaнcпортным запаздыванием (τТ), табл. 4.
Динамические свойства по каналам передачи управляющих сигналов определены для зерносушилки СЗШ-8 [1] методом типовых воздействий. Результаты идентификации хаpaктеристик представлены в табл. 4, а диапазоны изменения постоянных времени передаточных функций и значения статических коэффициентов передачи - в табл. 5 и 6.
Структура передаточных функций и значения их коэффициентов свидетельствуют о сложности процессов протекающих в сушильной камере. Для примера на рис. 2 представлены реакции температуры зерна uЗ(t) на скачкообразное увеличение производительности ω(t) её выгрузного аппарата при стабилизированной температуре теплоносителя. Хаpaктерным является кратковременное увеличение температуры зерна в начальном периоде процесса. Объясняется это изменением аэродинамических хаpaктеристик подвижного зернового слоя в сушилке. Так увеличение скорости перемещения зерна ведет к разуплотнению слоя и снижению его аэродинамического сопротивления. Это вызывает увеличение подачи теплоносителя в сушильную камеру и, при постоянстве его температуры, ведет к увеличению количества теплоты, подводимой к зерну. Вследствие этого увеличивается температура зерна. Превышения температуры ΔυЗ для пpaктически встречающихся режимов сушки могут достигать 2...8 С и - стать опасными для семенных и продовольственных качеств зерна. На втором этапе развития переходного процесса более заметную роль оказывают инерционные процессы тепловлагообмена. С увеличением влагосодержания зерна его температура постепенно понижается.
Таблица 4. Передаточные функции сушильной камеры
|
Канал передачи сигнала |
Передаточная функция |
|
Температура uТ теплоносителя - температура uЗ зерна |
|
|
Частота ω колебаний выпускного аппарата - влагосодержание W зерна |
|
|
Температура uТ теплоносителя - влагосодержание W зерна |
|
|
Частота ω колебаний выпускного аппарата - температура uЗ зерна |
|
|
Влагосодержание W0 зерна на входе- температура uЗ зерна на выходе |
|
|
Влагосодержание W0 зерна на входе - влагосодержание W зерна на выходе |
|
Таблица 5. Постоянные времени передаточных функций
|
Постоянная времени |
Пределы изменения по каналам передачи, мин |
|||
|
(uТ - W) |
(uТ - uЗ) |
(ω - W) |
( ω - υЗ) |
|
|
T1 |
14,38...32,32 |
10,06...19,53 |
15,19...31,93 |
-25,83...-14,24 |
|
Т2 |
6,66...15,36 |
4,49...9,23 |
6,76...15,56 |
7,69...14,39 |
|
Т3 |
- |
- |
- |
-7,98...-4,61 |
|
T´ |
- |
- |
- |
-2,19...68,21 |
|
T" |
- |
- |
- |
69,14...46,12 |
|
τ0 |
11,3...12,9 |
3,7...5,1 |
6,7...16,7 |
- |
Таблица 6. Статические коэффициенты передачи
|
Канал передачи |
Единица измерения |
Пределы изменения |
|
uТ - uЗ |
˚С/˚С |
0,035...0,351 |
|
ω- W |
%/мин-1 |
- 0,034...0,349 |
|
uТ - W |
%/˚С |
0,007...0,05 |
|
ω- uЗ |
-1 ˚С/мин |
- 1,13...0,785 |
|
W0 - uЗ |
˚С/% |
- 1,769...1,009 |
|
W0 - W |
%/% |
0,507...0,932 |
Рис. 2. Переходные процессы на выходе сушильной камеры по каналу ω - uЗ при υТ = 100 ˚С: 1 - W0 = 18 %; 2 - W0 = 22 %; 3 - W0 = 26 %
Установлено, что в результате варьирования начального влагосодержания зерна W0 в пределах 18...26 %, а частоты колебаний каретки выгрузного аппарата от 24 мин-1 до 32 мин-1 установившаяся температура зерна может отклоняться на 15,4...19,6 С от начального значения. Это подтверждает то, что стабилизация температуры теплоносителя на входе сушильной камеры не обеспечивает стабилизацию температуры зерна при изменениях W0 и ω . Поэтому, современные сушилки для более качественного выполнения рабочего процесса должны оснащаться системами автоматического контроля и регулирования температуры зерна.
На основании полученных результатов разработана система регулирования процесса сушки зерна, реализующая принцип стабилизации количества теплоты подаваемой в сушильную камеру [2]. Её использование позволяет с меньшей погрешностью осуществлять регулирование тепловых режимов в сушилке и достигнуть лучшего качества выполнения процесса.
Литература
- Колесов Л. В., Андрианов Н. М. Экспериментальное обоснование совершенствования процесса сушки в шахтных зерносушилках // Сб. науч. тр. ЛСХИ «Методы и средства интенсификации технологических процессов на базе микроэлектроники». - Л., 1990. С. 69.
- Патент РФ № 2135917. Способ автоматического регулирования процесса сушки зерна и устройство для его осуществления // Андрианов Н. М. и др. - Бюл. изобретений. 1999. № 24.
Статья в формате PDF
104 KB...
22 05 2026 15:37:41
Статья в формате PDF
123 KB...
20 05 2026 0:56:50
Статья в формате PDF
121 KB...
19 05 2026 23:29:52
Статья в формате PDF
126 KB...
18 05 2026 10:43:20
Статья в формате PDF
257 KB...
17 05 2026 17:25:16
Статья в формате PDF
107 KB...
16 05 2026 11:12:39
Статья в формате PDF
303 KB...
14 05 2026 3:51:47
Статья в формате PDF
114 KB...
13 05 2026 8:37:22
Предложены офтальмологические лекарственные формы с ортофеном - глазные лекарственные пленки и пролонгированные глазные капли. Разработан их состав, технология длч производства в аптечных условиях, стандартизация. Проведены подробные биофармацевтические исследования in vitro по выбору оптимальных вспомогательных компонентов. Выбран способ количественного анализа ортофена в разработанных лекарственных форм - с помощью спектрофотометрии.
...
12 05 2026 0:13:39
Статья в формате PDF
313 KB...
11 05 2026 12:32:27
Статья в формате PDF
175 KB...
10 05 2026 0:12:46
Статья в формате PDF
251 KB...
09 05 2026 23:53:25
Статья в формате PDF
105 KB...
08 05 2026 1:28:42
Статья в формате PDF
128 KB...
07 05 2026 7:53:35
Статья в формате PDF 266 KB...
06 05 2026 10:33:42
Статья в формате PDF
109 KB...
04 05 2026 7:47:38
Статья в формате PDF
145 KB...
03 05 2026 6:30:19
Химия, биология, география и астрономия являются естественными науками, а обучение химии, биологии, географии и астрономии, безусловно, является искусством. И от того, насколько педагоги владеют этим искусством, зависит то, насколько наше общество вооружено знаниями. Обучение естественным наукам - это не просто передача определенного объема знаний, но и развитие жажды серьезного труда, без которой жизнь не может быть ни достойной, ни счастливой. А для того, чтобы эта жажда появилась, необходимо, чтобы сам напиток знаний был не только полезным и поучительным, но и обязательно «вкусным», содержал какие-то «наркотические компоненты», вызывающие устойчивое привыкание к получению все новых знаний. Талантливым детям необходимы талантливые учебники и талантливые образовательные системы. Нельзя сокращать количество часов преподавания естественнонаучных дисциплин, которые способствуют лучшему усвоению гуманитарных предметов, воспитывают логику, необходимую для обучения точным дисциплинам, способствуют воспитанию гуманизма. Приводится перечень проблем, которые необходимо решать при построении образовательной системы становления естественнонаучного мировоззрения у одаренных детей.
...
02 05 2026 10:17:25
Изучено влияние молекул средней массы, выделенных из обожженной in vitro печени на каталитические и кинетические свойства альдегиддегидрогеназы. Показано, что молекулы средней массы выступают в роли ингибиторов активности исследуемого фермента в эритроцитах и цитозоле печени. Отмечена корреляция уменьшения активности эритроцитарной и цитоплазматической альдегиддегидрогеназы под влиянием молекул средней массы.
...
01 05 2026 11:43:16
Проведено поэтапное исследование, которое включало в себя оценку индивидуальных резервов соматического здоровья (СЗ) и оценку функционального состояния вегетативной нервной системы на основе исследования вариабельности ритма сердца (ВРС). Уровень СЗ оценивался в баллах. В результате проведенного нами исследования было выявлено, что риск манифестации хронической сосудистой патологии достаточно высок в группе с низкими энергетическими резервами организма (уровнем здоровья «низким» и «ниже среднего»), а таковых у нас оказалось 54,5 % из всех обследованных студентов БелГУ. Следующим этапом исследования была проверка этой версии. При анализе вариабельности сердечного ритма учитывались: показатель общей мощности спектра нейрогумopaльной регуляции сердечного ритма (TP); показатель, отражающий реактивность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы при проведении АОП; визуальная оценка степени кардио-респираторной синхронизации на основании данных спектрального анализа ВРС и пневмограммы. У обследуемых с низким уровнем соматического здоровья признаки вегетативной дисфункции различной степени выраженности наблюдались в 92,5 % случаев. В группе с низким уровнем СЗ реактивность парасимпатического отдела ВНС, отражающая адаптационные резервы организма, оказалась так же низкой. Таким образом, наша версия о взаимосвязи уровня соматического здоровья и частотой встречаемости вегетативной дисфункции полностью подтвердилась. Чем ниже уровень соматического здоровья, тем более вероятна манифестации хронической сосудистой патологии. При высоком уровне здоровья риск возникновения хронической соматической патологии минимален.
...
30 04 2026 18:29:42
Статья в формате PDF
107 KB...
29 04 2026 4:13:23
Статья в формате PDF
136 KB...
28 04 2026 11:49:51
Статья в формате PDF
118 KB...
27 04 2026 22:26:52
Статья в формате PDF
106 KB...
26 04 2026 23:29:16
Статья в формате PDF
125 KB...
25 04 2026 2:18:10
Статья в формате PDF
131 KB...
24 04 2026 5:49:21
Статья в формате PDF
104 KB...
23 04 2026 5:47:50
Статья в формате PDF
330 KB...
22 04 2026 17:40:23
Статья в формате PDF
104 KB...
21 04 2026 4:41:55
Современные социально-экономические преобразования в стране и переход на качественно новые требования к оказанию медицинской помощи диктуют необходимость анализа и разработки новых организационные форма работы медицинских учреждений, которыми призваны быть Центры здоровья. Но в связи со множеством проблем в нашей системе здравоохранения, остается множество вопросов связанных с программой развития Центров здоровья. В статье рассматриваются проблемы связанные с созданием и развитием таких центров в Росси. Затрагиваются вопросы финансирования здравоохранения в целом и Центров здоровья в частности. Существующая система российского здравоохранения действует в условиях жесткого финансового дефицита, что отражается на качестве предоставления медицинских услуг. В цифрах же – в 2007 году бюджет здравоохранения в России составил 5,4% ВВП, при этом в других развитых странах – около 10% (Германия – 10,4%, США – 15,7%). Расходы на здравоохранение в физическом выражении на человека в год в 2007 году в России составили 493 долл. США, при этом в том же году в США – 7,285 долл., в Германии – 4,209. В связи с этим вопрос создания Центров здоровья в России остается открытым.
...
20 04 2026 5:52:28
Статья в формате PDF
144 KB...
19 04 2026 12:21:23
Статья в формате PDF
114 KB...
18 04 2026 2:42:13
Статья в формате PDF
130 KB...
17 04 2026 14:12:45
Статья в формате PDF
129 KB...
16 04 2026 9:13:55
Статья в формате PDF
166 KB...
15 04 2026 23:25:33
Статья в формате PDF
101 KB...
14 04 2026 17:28:40
Статья в формате PDF 108 KB...
13 04 2026 20:12:47
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
