Приведена диаграмма равновесной влажности. Показано, что равновесная влажность древесины однозначно зависит от психрометрической влажности воздух

Агапов, В. П.

Electronic archive of the Ural State Forest Engineering University

45  психрометрической разности. Он позволяет получить высокое качество регулирования процесс сушки.   Библиографический список 1. Серговский П. С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. М.: Лесная промышленность. 1975. 400 с. 2. Регулятор процесса сушки РОСА-2. Описание экспоната международной вы-ставки «Лесдревмаш-79». Советский раздел. Москва: ВНИПИЭИлеспром. 1979.  3. Агапов В. П. Изготовить экспериментальный образец программного регуля-тора процесса сушки древесины по ее текущей влажности «Прогресс» и про-вести экспериментальные исследования. Отчет СвердНИИПДрев по теме № 27. IV.27.81. Свердловск. 1981. 35 с.   УДК 674.047; 630.847 Агапов В. П. (УралНИИПДрев, г. Екатеринбург, РФ) agapov.v.p@lenta.ru АНАЛИЗ СВЯЗИ РАВНОВЕСНОЙ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ С                     ПАРАМЕТРАМИ ВОЗДУХА Приведена диаграмма равновесной влажности. Показано, что равновесная влаж-ность древесины однозначно зависит от психрометрической влажности воздуха.  Из специальной литературы по сушке древесины известны диаграммы, связыва-ющие равновесную влажность древесины с параметрами окружающего воздуха [1,2,3]. Одна из часто используемых диаграмм приведена в учебнике [1] и изображена на рис. 1. На диаграмме по оси x показаны значения температуры, а по оси y – значения относи-тельной влажности воздуха. На поле диаграммы приведен ряд линий постоянной равно-весной влажности. Для пользования названной диаграммой необходимо знать температуру сухого термометра и относительную влажность воздуха. Для этого по температуре сухого и мокрого термометра с помощью психрометрической таблицы определяется относитель-ная влажность воздуха. Затем по диаграмме для известной температуры и относительной влажности воздуха графически определятся равновесная влажность древесины. Пользоваться подобной диаграммой сложно, т. к. необходимо иметь дополни-тельно психрометрическую таблицу и трудно отыскивать необходимые параметры среди множества кривых. Кроме того, по данной диаграмме невозможно понять, какой пара-метр воздуха более влияет на равновесную влажность древесины. Нами [4] с целью упрощения пользования произведено математическое описание диаграммы. При этом методом наименьших квадратов [5] получено уравнение  Wp = (30.8 – 0.137 * tc) – (8.82 - 0.04977 * tc) * ln (tc – tm),   (1) где (tc – tm) ≠ 0, Wp – равновесная влажность древесины, tc и tm – соответственно тем-пература сухого и мокрого термометра.  Электронный архив УГЛТУ46   Рис. 1. Исходная диаграмма равновесной влажности древесины  Данное уравнение легко вводится в программируемый калькулятор или ПК и позво-ляет вычислить равновесную влажность древесины. Однако оно не позволяет оценивать равновесную влажность при (tc – tm) = 0, что соответствует пределу насыщения древес-ного волокна. Поэтому позднее методом наименьших квадратов данные той же диа-граммы были описаны уравнением Wp = 1/(( tc/(136,8* tc-679)*( tc – tm)+ tc/(21,77* tc+345,7))   (2). и построена диаграмма равновесной влажности в координатах: психрометрическая раз-ность – равновесная влажность древесины. Диаграмма представлена на рисунке 2.   Рис. 2. Диаграмма равновесной влажности древесины, построенная по уравнению 2 051015202530350 5 10 15 20 25 30 35 40Равновесная влажность, %Психрометрическая разность, град. Сt = 0 град. Сt = 50 град. Сt = 100 град. СЭлектронный архив УГЛТУ47  Она не требует ничего дополнительного, кроме температуры сухого и мокрого термометра. Психрометрическая разность определяется простым вычитанием темпера-туры мокрого термометра из температуры сухого термометра. Для психрометрической разности воздуха от 9 ºС и выше все линии постоянной температуры практически слива-ются в одну линию. При пользовании данной диаграммой возрастает точность графиче-ского отсчета показателей. Главное достоинство разработанной диаграммы состоит в том, что она показала практически однозначную зависимость равновесной влажности от психрометрической разности. Это имеет большое значение для практики и теории сушки древесины. Следует упомянуть уравнение для определения равновесной влажности древесины, предложенное ученым Шведского института исследования древесины Ларсом Маль-мквистом [6]. Оно выглядит следующим образом: Wp = 125 / (5 + (tc – tm)).         (3) Из уравнения (3) следует, что равновесная влажность зависит только от психро-метрической разности. Данное уравнение до сих пор не нашло должного внимания и применения на практике. На рисунке 3 представлена совмещенная диаграмма равновесной влажности. На ней изображены графически данные, рассчитанные по авторскому уравнению (2) и уравне-нию Л. Мальмквиста (3).  Рис.3. Совмещенная диаграмма равновесной влажности древесины Из рисунка 3 видно, что кривая, построенная по уравнению (2) для температуры t = 100 ºС, практически полностью совпадает с кривой, построенной по уравнению (3). Та-кое совпадение не случайно. Оно подтверждает однозначную зависимость равновесной влажности древесины от психрометрической разности. Возникает вопрос: чем объясняется несовпадение графиков для различных тем-ператур в области высоких влажностей воздуха (малых психрометрических разностей). 051015202530350 5 10 15 20 25 30 35 40Равновесная влажность, %Психрометрическая разность, град. Сt = 0 град. Сt = 50 град. Сt = 100 град. СЭлектронный архив УГЛТУ48  Ответить на этот вопрос не зная техники и методики проведения исследований, предше-ствующих построению дигаммы (рис.1) сложно. Вероятно, это связано с техническими сложностями поддержания 100 % влажности воздуха, особенно при низких температу-рах воздуха.  При полной насыщенности воздуха влагой малейшие колебания температуры приводят к существованию в воздухе влаги, как в газообразной фазе, так и жидкой фазе. Это  может привести к методическим ошибкам определения равновесной влажности дре-весины. При температуре 100 ºС выдержать 100 % влажность проще. Поэтому, вероятно, график, построенный расчетом по уравнению (2) для температуры 100 ºС, и по уравне-нию (3) практически совпали. Само совпадение графиков говорит о высоком уровне ис-следований, проведенных двумя независимыми школами исследователей древесины. Подводя итоги сделанному анализу можно сделать следующий важный вывод.  Управляя сушкой древесины, следует особо строго соблюдать психрометрическую раз-ность воздуха, т. к. она определяет равновесную влажность и, следовательно, при данной влажности древесины скорость сушки и соответственно внутренние напряжения в ней.  Библиографический список. 1. Серговский П. С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. М.: Лесная промышленность. 1975. 400 с. 2. Селюгин Н. С. Сушка древесины. Ленинград: Гослестехиздат. 1940. 547 с. 3. Кречетов И. В. Сушка древесины. М.: Лесная промышленность.  1972. 439 с. 4. Агапов В. П. Изготовить экспериментальный образец программного регулятора процесса сушки древесины по ее текущей влажности «Прогресс» и провести экспери-ментальные исследования. Отчет СвердНИИПДрев по теме № 27. IV.27.81. Свердловск. 1981. 35 с. 5. Коротков В. П., Тайц В. А. Основы метрологии и теории точности измерительных устройств. М.: Издательство стандартов. 1978. 6. Мальмквист Л. Шведский институт исследования древесины. Анализ современ-ной сушки древесины, Часть 1. Доклад на международной выставке в Москве «Лесдрев-маш-68». 33 с.   УДК 630.30                                                                      Вадбольская Ю.Е., Азаренок В.А. (УГЛТУ, Екатеринбург, РФ)  К ВОПРОСУ ОБОСНОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПА-РАМЕТРОВ МАШИН ДЛЯ РУБОК УХОДА ДЛЯ УСЛОВИЙ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ  Основные эколого-технологические параметры лесосечных машин для рубок ухода в диапазоне I-III класса возраста позволят обеспечить устойчивое лесопользова-ние и минимизацию ущерба лесной среде.  Природные условия Свердловской области весьма разнообразны и довольно жесткие, что обусловливает не только особенности формирования и состояния лесного фонда, но и вызывает необходимость более строгой регламентации рубок леса. Область охватывает шесть лесорастительных (географических) подзон, включающих восемь ле-сорастительных провинций и шесть лесорастительных округов. В лесохозяйственном от-ношении область подразделяется на два лесохозяйственных округа. Электронный архив УГЛТУ

Анализ связи равновесной влажности древесины с параметрами воздуха

https://elar.usfeu.ru/bitstream/123456789/3580/1/Agapov_1.pdf

Анализ связи равновесной влажности древесины с параметрами воздуха

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of the Ural State Forest Engineering University