Opis
Praca poświęcona jest poszukiwaniu programu sterowania parametrami czynnika suszącego, wilgotnością i temperaturą, a w przypadku suszenia mikrofalowego parametrami źródła promieniowania (np. moc magnetronu lub temperatura materiału, przy której magnetron się wyłącza), aby zmaksymalizować szybkość suszenia, a jednocześnie, aby naprężenia towarzyszące temu procesowi nie przekroczyły wartości dopuszczalnych. Spis treściWAŻNIEJSZE OZNACZENIA 4 WSTĘP 7 1. ALGORYTM ROZWIĄZYWANIA ZADANIA NIELINIOWEJ TEORII SUSZENIA 11 2. PODSTAWOWE ZAŁOŻENIA TERMOMECHANICZNEJ TEORII SUSZENIA 20 2.1. Równania bilansu 21 2.2. Równania różniczkowe dla rozkładu temperatury, zawartości wilgoci i przemieszczeń 26 2.2.1. Równanie różniczkowe dla wymiany masy 27 2.2.2. Równanie różniczkowe dla wymiany ciepła 28 2.2.3. Równanie różniczkowe dla przemieszczeń 28 2.2.4. Warunki brzegowe 29 2.2.5. Pierwszy okres suszenia 31 2.2.6. Drugi okres suszenia 33 3. DWUWYMIAROWE ZADANIE SUSZENIA 36 3.1. Matematyczny model suszenia – podstawowy układ równań dla suszonego walca 37 3.1.1. Pola temperatury i koncentracji wilgoci 37 3.1.2. Naprężenia w suszonym walcu 41 3.2. Opis numerycznej metody rozwiązywania postawionego problemu 45 3.3. Suszenie konwekcyjne 51 3.3.1. Rozkład zawartości wilgoci i temperatury 51 3.3.2. Naprężenia w suszonym walcu 55 3.4. Proces suszenia z ogrzewaniem mikrofalowym 60 4. WYZNACZANIE WARUNKÓW OPTYMALNEJ SZYBKOŚCI SUSZENIA 65 4.1. Wprowadzenie 65 4.2. Związek intensywności suszenia z naprężeniami suszarniczymi 67 4.3. Proces optymalny w stałych warunkach suszenia 69 4.4. Sterowanie procesem suszenia 81 4.4.1. Obiekt sterowania i jego identyfikacja 81 4.4.2. Algorytmy sterowania ekstremalnego 85 4.5. Optymalizacja pracy suszarki 90 4.5.1. Metoda algorytmów genetycznych 90 4.5.2. Zakodowanie pracy suszarki i funkcja jakości procesu suszenia 92 PODSUMOWANIE I WNIOSKI 101 LITERATURA 106 SUMMARY 113