Введение к работе
Трубопроводные транспортные системы являются важными составляющими структуры народного хозяйства страны. По трубам транспортируются миллионы кубометров нефте-газового сырья, диспергированных водно-угольных смесей, измельченной руды, древесины и т.д. грузов. Важной составляющей жизнедеятельности лесной отрасли является транспорт лесоматериалов: автомобильный, железнодорожный и водный. Их использование для перевозки измельченной древесины на относительно небольшие расстояния к потребителю приводит к низкой производительности труда, большим транспортным издержкам, потерям древесного сырья, и как следствие становится экономически неэффективным использовать отходы лесопереработки, Следует отметить, что технологии и технологические процессы в лесопромышленном комплексе эксплуатируются при стохастических режимах, поэтому параметр стохастичности становится информационным показателем их эффективности.
Тема диссертации посвящена разработке эффективного технологического процесса гидротранспортной доставки древесного сырья к потребителю и в рамках представления концепции энерго-ресурсосберегающих эффективных технологий в лесной отрасли является актуальной. Цель работы и задачи исследований. Цель работы-повышение эффективности технологического процесса трубопроводного транспорта измельченной древесины формированием технологии минимальных энергетических затрат на пути транспортной доставки к потребителю. Исходя из поставленной цели в диссертации поставлены следующие задачи:
разработать метод оптимизации параметров
трубопроводного гидротранспорта измельченной древесины при стохастических режимах,
разработать вариационный метод оптимизации энергетических затрат на транспорт лесоматериалов,
разработать вариационный метод оптимизации энергетических затрат при трубопроводном транспорте измельченной древесины,
построить математическую модель водопоглощения щепы в напорном трубопроводе, учитывающую сложную капиллярно-пористую структуру водопроводяіци^пУтей!дайвееййИ|
разработать математическую модель радиального и осевого
движения измельченной древесины в напорном трубопроводе.
Объекты и методы исследований. Объектом исследований является транспорт измельченной древесины по напорным пневмо- и гидропроводам, технологические процессы транспортировки лесоматериалов. Теоретические и экспериментальные исследования выполнены на основе представлений механики древесных сред, теории принятия оптимальных решений, вариационного исчисления, теории вероятностей. Научная новизна.
Разработан вариационный метод оптимизации транспорта лесоматериалов и трубопроводного транспорта измельченной древесины, формулирующий условия минимизации энергетических затрат на пути транспортировки,
составлены уравнения законов сохранения двухфазных систем, замыкаемые решением уравнений массового и силового взаимодействия фаз для стохастических режимов,
математическая модель радиального и осевого движения щепы в напорном трубопроводе,
установлены основные закономерности формирования физико-механических свойств дисперсной фазы в процессе её трубопроводной гидротранспортировки,
разработан метод оптимизации параметров трубопроводного гидротранспорта щепы при стохастических режимах работы.
Достоверность научных исследований подтверждается удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментальных исследований, результатами аналитических вычислений и обработки опытных данных в универсальных пакетах математических программ.
Практическая значимость. Разработано новое научно обоснованное решение задачи повышения эффективности транспорта древесного сырья в лесной отрасли. Внедрение разработанного вариационного метода минимизации энергетических затрат на пути транспортировки лесоматериалов позволит снизить затраты энергии на технологические процессы их транспортировки в ЛПК. Полученные результаты могут быть использованы как при проектировании трубопроводных транспортных систем для доставки измельченной древесины и их эксплуатации в лесной отрасли, так и в нефтегазовой, горнодобывающей и т.д. промышленностях. Научные положения, выносимые на зашиту:
вариационный метод минимизации энергетических затрат на транспорт лесоматериалов,
вариационный метод оптимизации энергетических затрат на трубопроводную гидротранспортировку измельченной древесины,
математическая модель движения влаги в сложной капиллярно-пористой структуре .еодоироводащих путей древесины,
і -»* т '%
н . . .-
- математическая модель радиальногои осевого движения измельченной
древесины в трубопроводе,
- метод оптимизации параметров трубопроводной гидротранспортировки
щепы при стохастических режимах работы.
Апробация работы. Основные научные положения диссертации обсуждались
и были одобрены на ежегодных научно-технических конференциях ГЛТА
(2004 г., 2005г.).
i Публикации. По результатам исследований опубликовано 3 печатные
работы.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения,
списка используемой литературы 129 наименований.. Основное содержание
> работы изложено на 128 страницах машинописного текста, иллюстрировано
23 рисунками и 12 таблицами.
