Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ. Научное обоснование путей снижения потерь сочного растительного сырья (СРС) с учетом минимизации энергозатрат достигается путем выявления и комплексного учета теплофігзических явлений и закономерностей, обусловленных биологической активностью продукции, и климатических характеристик регионов при обосновании и разработке способов расчета и инженерных методов и средств по созданию, поддержанию и управлению режимами функционирования систем кондиционирования микроклимата (СКМ) овощекартофелехранилнщ. Известные рекомендации по использованию искусственного холода для повышения надежности поддержания нормируемых параметров микроклимата хранилищ являются слишком унифицированными и прямолинейными, не учитывающими технологию, энергоемкость и региональные аспекты рассматриваемой области производства. Одновременно требуют решения практические задачи по разработке на стадиях проектирования и эксплуатации СКМ способов прогнозирования сохранности количества сельскохозяйственного сырья, что. помимо экономического, имеет важное социальное значение как для государственных коллективных, так и фермерских хозяйств.
Работа выполнялась в рамках: межвузовской НТП «Архитектура и строительство» (номер ГР 01950005746); темы единого заказа - наряда Минобразования РФ (номер ГР 01970004537); гранта Минобразования РФ 1999...2000 г. №98-21-3.4-55.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ заключается в повышении эффективности храпения сочного растительного сырья путем и развития научно - практических основ проектирования, строительства, реконструкции и эксплуатации систем кондиционирования микроклимата овощекартофелехранилнщ с управляемыми технологическими параметрами микроклимата для различных климатических регионов страны.
Для достижения поставленной цели был решен комплекс взаимосвязанных ЗАДАЧ, основными из которых являются: уточнение физико - математической модели хранилищ, как единой биоэнергеттгческой системы, с получением необходимых аналитических решений; разработка алгоритма расчетов температурного и влажностного режимов хранилищ как особого .класса зданий по нормированию теплотехнических характеристик наружных ограждений с выявлением обеспеченности естественным и искусственным холодом; разработка технических рекомендаций по обеспеченности минимально необходимым инженерным оборудованием для создания технологического микроклимата хранилищ при заданных коэффициентах сохранности СРС; исследования вихревых труб для использования в качестве холодильных установок хранилищ с обоснованием их энергетической и экономической эффективности: научное обоснование и разработка с учетом тенденций развития техники хранения рекомендаций по уточнению нормативно - методических документов по проектированию, строительству, реконструкции и эксплуатации овощекартофелехранилнщ для хозяйств различных форм собственности.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в уточнении физико - математической модели тешюмассоперсноса в хранилище, как едином биоэнергетическом комплексе, с получением конкретных аналитических решений; в разработке метода нормирования сопротивлении теплопередаче наружных ограждений, взаимоувязывающего биологическую активность СРС с энергоемкостью и объемно - планировочными решениями хранилищ; в дифференцировании алгоритмов оптимального функционирования систем кондиционирования микроклимата с выявлением допустимых расходов воздуха при минимуме энергозатрат; в построении на основе анализа параметров микроклимата хранилищ обобщенной качественной н количественной модели прогнозирования значений коэффициентов сохранности продукции; в исследовании вихревых труб для использования в качестве холодильных установок хранилищ с обоснованием их энергетической и экономической эффективности.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ представляют: комплекс апробированных практикол инженерных методик проектирования и эксплуатации систем кондиционирования микроклимата хранилищ в различных климатических зонах страны; алгоритмы оптимального функционирования СКМ по минимуму потерь СРС и энергозатрат; количественная оценка коэффициентов сохранности СРС; выводы но обеспеченности естественных» холодом процессов хранения продукции в различных регионах страны; результаты экспериментальных исследований холодо - и тешюггооизводптельности вихревой трубы: методика расчега и принципы проектирования холодильных установок овоше-картофелехраннлищ на основе вихревых энергоразделителей; инженерные рекомендации по обеспечению минимально необходимым инженерным оборудованием хранилищ в хозяйствах различных видов собственности в климатических регионах страны с t„ = -20 С, -30 С, -40 С.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ, предназначенных для практики проектирования, реконструкции, эксплуатации и управления СКМ хранилищ, проводилась под руководством автора в хозяйствах агропромышленного комплекса РФ с подтвержденным экономическим эффектом при хранении картофеля до 140 руб / (т год) и снижением затрат ручного труда на 10...17%. Конкретно методические положения по оптимизации продукте- и энергосберегающих путей создания и поддержания технологических параметров микроклимата внедрены в картофелехранилищах четырех хозяйств Нижегородской области.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследований докладывались на ежегодных научно - технических конференциях профессорско - преподавательского состава, аспирантов и студентов ННГАСУ «Строительный комплекс» 1996, 1997, 1998 г.г., «Архитектура и строительство» 2000г., на научной конференции аспирантов , 1998г.
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ следующие научные результаты: аналитические зависимости по уточненной фнзико- математической модели тепломас-сопереноса в хранилище СРС, как едином биоэнергетическом комплексе; уточненный метод нормирования сопротивления тепломассопередаче наружных ограждающих конструкции хранилищ: алгоритмы оптимального функционирова-
.-I
имя микроклимата хранилищ; методика прогнозирования значений сохранности продукции , базирующаяся па дифференцированном анализе параметров микроклимата хранилищ; результаты жсиеримепгальиого исслелопаппя вихревой трубы: обоснование 'энергетической и -экономической эффективности применения вихревых труб в хранилищах и качестве холодильных установок.
і 1УБЛИКАЦИИ. Основные положения проведенной работы изложены и 6 публикациях.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной лнгерагуры in 207 наименований. 10 приложении, включающих акты внедрения результатов научно - исследовательской работы. Работа изложена на 262 страницах машинописного текста, включая 67 рисунков п 41 страницу приложении.
Похожие диссертации на Обеспечение продукто- и энергосберегающих параметров микроклимата овощекартофелехранилищ с использованием искусственного холода
