Анотації 

Шостачук А.М. Напружений стан і руйнування деревини дуба при конвективно-надвисокочастотному сушінні. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2002.

   Дисертація присвячена проблемі забезпечення високої якості висушеного матеріалу (відсутності тріщин) при застосуванні НВЧ-нагріву в технологічному процесі сушіння деревини дуба.
   Досліджено кінетику конвективно–надвисокочастотного сушіння, вплив інтенсивності нагріву, початкової вологості, розмірів пиломатеріалів та анізотропії вологопровідності на процеси видалення вологи.
   Запропоновано та дано обґрунтування вибору одного з показників якості сушіння – сумарної довжини тріщин в поперечному перерізі. Досліджено кінетику появи та розвитку поверхневої тріщини при конвективно–надвисокочастотному сушінні деревини дуба, вплив інтенсивності нагріву та розмірів пиломатеріалів на сумарну довжину тріщин в поперечному перерізі.
   Досліджено вплив вологості та масштабного фактору на тріщиностійкість деревини дуба та дано обґрунтування розташування тріщини при сушінні. Запропоновано моделі розрахунку внутрішніх напружень в залежності від часу сушіння та координати поперечного перерізу для різних ступенів наближення до реальних умов сушіння.
   На основі проведених експериментальних та теоретичних досліджень уточнено технологію високоякісного конвективно-надвисокочастотного сушіння деревини дуба, що враховує поправочними коефіцієнтами розміри пиломатеріалів, інтенсивність нагріву та поточну вологість.
   Ключові слова: сушіння деревини, надвисокочастотний нагрів, внутрішні напруження, тріщина, механіка руйнування.

Шостачук А.Н. Напряженное состояние и разрушение древесины дуба при конвективно-сверхвысокочастотной сушке. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 01.02.04 – Механика деформируемого твердого тела. – Государственный технический университет им. Ивана Пулюя, Тернополь, 2002.

   Диссертация посвящена проблеме обеспечения высокого качества высушенного материала (отсутствия трещин) при использовании СВЧ-нагрева в технологическом процессе сушки древесины дуба.
   Исследованы температурные поля при конвективно-сверхвысокочастотном нагреве, влияние текущей влажности древесины на мощность выделения теплоты. При этом установлено, что температуры в поперечном сечении бруса и доски описываются уравнениями стационарной теплопроводности для цилиндра и пластины соответственно, а максимум выделения теплоты, обусловленный изменением диэлектрических характеристик древесины в процессе сушки, приходится на влажность (25-30)%, то есть на период, когда начинается удаление связанной влаги и появляется возможность образования трещин.
   Исследована кинетика конвективно–сверхвысокочастотной сушки, влияние интенсивности нагрева, начальной влажности, размеров пиломатериалов и анизотропии влагопроводности на процессы удаления влаги. Выявлено, что, в отличие от конвективного способа сушки, когда удаление влаги определяется градиентом влажности, потенциалом влагопереноса при конвективно-сверхвысокочастотной сушке являются градиенты температур и давления.
   Предложено и дано обоснование выбора одного из показателей качества сушки – суммарной длины трещин в поперечном сечении. Исследована кинетика появления и развития поверхностной трещины при конвективно–сверхвысокочастотной сушке древесины дуба, влияние интенсивности нагрева и размеров пиломатериалов на суммарную длину трещин в поперечном сечении.
   Предложена капиллярная модель древесины дуба при конвективно-сверхвысокочастотной сушке, которая представляет собой совокупность прямых круглых капилляров эквивалентного радиуса Rэ, и методики расчета удаления влаги. При этом удаление свободной влаги представляется, как движение жидкой влаги под действием градиента давления, а связанная влага представляется в виде цилиндра эквивалентного объема. Предложены модели расчета внутренних напряжений в зависимости от времени сушки и координаты поперечного сечения для разной степени приближения к реальным условиям сушки. При этом внутренние напряжения по второму приближению, учитывающему процесс удаления свободной влаги, оказываются в 3,5-4 раза большими, чем напряжений, рассчитанных по первому приближению.
   Предложена классификация трещин, которые могут образовываться при конвективно–сверхвысокочастотной сушке древесины и условия их образования.
   Проведенные исследования поведения поверхностных трещин, а также полученные методики расчета напряженного состояния древесины в процессе сушки дали возможность при моделировании процесса роста трещин применить к древесине, как упругопластическому материалу, подходы механики разрушения. С этой целью была экспериментально исследована трещиностойкость древесины дуба в процессе сушки. Экспериментальная установка представляла собой датчик, соединенный с программно-аппаратным комплексом. Исследовали кинетику раскрытия трещины и определяли значение растягивающей силы при разрыве. Установлено, что кинетика раскрытия трещины имеет дискретный характер, а при удалении связанной влаги от 30% до (6-8)% коэффициент интенсивности напряжений уменьшается в 1,5-2 раза.
   На основе проведенных экспериментальных и теоретических исследований уточнена технология конвективно-сверхвысокочастотной сушки древесины дуба, которая учитывает с помощью поправочных коэффициентов размеры пиломатериалов, интенсивность нагрева и текущую влажность древесины.
   Ключевые слова: сушка древесины, сверхвысокочастотный нагрев, внутренние напряжения, трещина, механика разрушения.

Shostachuk A.N. Intensification and increasing of the quality of the drying of oak-wood under the conditions of convective super-high-frequency heating. – Manuscript.

Dissertation for a degree of the candidate of technical sciences on the specialty 01.02.04 – The mechanics of deformed solid body. – State Technical Univesity named after Ivan Pulyi, Ternopil.

   The dissertation is dedicated to the problem of introduction of microwave frequencies heating in the technological process of oak-wood drying with the purpose of substantial reducing of the duration of process while keeping the high quality of dried material.
   The kinetics of convective super-high-frequency drying, the influence of the heating intensity, the initial moisture content, the dimension of lumber and anisotropy of the moisture conductance on the process of moisture removing are investigated. The grounds of one of the drying-quality index choice – total length of cracks in the cross-section are offered and given. The kinetics of appearing and developing of the surface crack under the conditions of super-high-frequency drying of oak-wood, the influence of the heating intensity and the dimensions of lumber on the total length of the cracks in the cross-section are investigated.
   The models of the calculation of the internal stress according to the drying time and the cross-section coordinate for the different degrees of approximation to the real drying conditions are offered. The influence of humidity and scale factor on crack resistance of timber of an oak is explored and the substantiation of a disposition of cracks at drying is given.
   On the basis of the conducted experimental and theoretical investigations the technology of the high quality convective super-high-frequency drying of oak-wood, which takes into account the dimensions of lumber with the help of correction factors, heating intensity and current moisture of wood is worked out.
   Key words: drying of wood, super-high-frequency heating, internal stress, crack, fracture mechanics.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Напружений стан і руйнування  деревини дуба при конвективно-надвисокочастотному сушінні