Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,686

Новые аспекты в теории тепловой обработки древесины

Комиссаров А.П. Савина В.В.

Существующая теория тепловой обработки древесины, разработанная Б.С. Чудиновым [1] дает ответы, на многие вопросы, возникающие как у исследователей, так и у производственников.

В современных условиях, когда повышаются требования к качеству выпускаемой продукции и её себестоимости необходимо определять новые пути совершенствования технологических опера­ций. А для выполнения этого условия потребуется разработать базовые определения, позволяющие осуществлять более глубокие научные подходы в изучении тепловых процессов, которые составля­ют основу большинства технологических опера­ций, связанных с древесиной. Это тепловая обра­ботка древесины для лущения, строгания шпона или сушка пиломатериалов. Возникает настоя­тельная необходимость повышения точности рас­четов по расходу тепловой энергии на эти опера­ции, определения длительности пропаривания, проваривания или сушки древесины.

Заметим, что существующая теория обеспе­чивает точность расчетов в пределах ±15%, кото­рая обусловлена с изменчивостью физико-механических свойств древесины в этих пределах. Расчеты расхода тепла на тепловую обработку связаны с её теплофизическими свойствами, т.е.

коэффициентами: теплоемкости -С, теплопровод-ности-Л, температуропроводности- а. Значения коэффициентов -Л и -а., по данным [1], принима­ются с учетом направления теплового потока, со­держания % поздней древесины, с учетом объема сердцевинных лучей. Таким образом, не прихо­дится ожидать большой точности при определе­нии тепловых коэффициентов.

Поэтому необходимо изыскать возможность учесть все изменения физикомеханических свойств при тепловой обработке древесины через адекватную средневзвешенную величину, которая отражала бы все возникающие нюансы в совокуп­ности. По нашему мнению этой величиной (критерием) может быть жесткость древесины, которая определяется из выражения:

Кж= σ/у                                      (1)

Кж -безразмерная величина жесткости, о- объем­ная твердость древесины, кН/м3, γ - плотность дре­весины, кН/м3

Выбор такого подхода подтверждается ис­следованиями Вольского В. Н.[2],где очень тесная взаимосвязь наблюдается между твердостью и плотностью древесины любых пород составляю­щая вероятность до 0,954. Это дает возможность сократить изменчивость коэффициента Кж от твер­дости и плотности до 8%.

Фактически на практике чистых разрезов не существует, поэтому нет необходимости учиты­вать разные направления воздействия теплового потока на древесину, т. е. выразить это через адек­ватную величину-Кж.

При решении задач по тепловым процессам исследователи зачастую сталкиваются с большим числом переменных факторов в результате чего оказыв ается невозможно вскрыть закономерности того или иного процесса.

Для этой цели в теории теплопередачи приме­няют безразмерные теплофизические комплексы, называемые критериями теплового подобия. Эти критерии применимы на процессы гидротермиче­ской обработки.

В нашем случае критерий Фурье F0) теплооб-менный выражается формулой

 

 

Он определяет связь между скоростью изме­нения температурного поля в твердом теле, физи­ческими его характеристиками и размерами.

Другой равноценный критерий, полученный в данной работе- Кж [3]. Это критерий жесткости, который отражает физическое состояние древеси­ны в любой момент времени и характеризует сте­пень сопротивления древесины тепловому воздей­ствию. Жесткость - обобщенный показатель фи­зико-механических свойств древесины.

Приравнивая эти критерии можно определить коэффициент температуропроводности-а,м2/ч. из выражения

 

Благодаря введению нового понятия безраз­мерной величины жесткости и на основании про­веденных исследований на древесине лиственницы, березы, ясеня составлены режимы гидротер­мической обработки брусьев, ванчесов в насы­щенном паре при температуре 100 0 С для 12 по­род древесины.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1.  Б.С. Чудинов. Теория тепловой обработки древесины.- Наука.-М.-1968.- 225 с.

2.  В.Н. Вольский. Взаимосвязь показателей чистой древесины. Архангельский АГТУ.2006.

3.  Комиссаров А.П., Памфилов Е.А., Тракало Ю.И., Левинский Ю.Б.Объемная твердость как фактор регулирования процессов обработки древе­сины. «Лесной вестник »,МГУЛ.-, 2007.- №8.-С. 164-187.


Библиографическая ссылка

Комиссаров А.П., Савина В.В. Новые аспекты в теории тепловой обработки древесины // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2009. – № 6. – С. 65-0;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=259 (дата обращения: 19.06.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252