WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


На правах рукописи

ВАСИЛЬЕВ Алексей Николаевич

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ СУШКИ И ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА АКТИВНЫМ ВЕНТИЛИРОВАНИЕМ

Специальность:

05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2009

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия» Научный консультант доктор технических наук, профессор, академик РАСХН Бородин Иван Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Краусп Валентин Робертович доктор технических наук, профессор Секанов Юрий Петрович доктор технических наук, профессор Резчиков Вениамин Алексеевич Ведущая организация ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки

Защита состоится 31 марта 2009 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.02 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» по адресу 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ Автореферат разослан февраля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор Загинайлов В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В решении важной народнохозяйственной проблемы увеличения производства зерна, наряду с обычными агротехническими приемами, существенное значение в улучшении посевных качеств семян имеет электротехнология. Как правило, это самые малозатратные и экологически чистые приемы повышения урожайности. Опыт использования электротехнологии при предпосевной обработке семян доказывает её высокую эффективность в виде прибавки к урожаю в 5-20%, тем не менее широкого распространения в сельскохозяйственной практике эти методы так и не получили. Это связано с несколькими проблемами, одну из которых можно обозначить как научную: отсутствие единой теории, объясняющей влияние различных видов воздействия на посевные качества семян, что вызывает недоверие к данным методам.

На увеличение производства зерна направлены и технологии его сушки, призванные сохранить урожай. В нашей стране необходимо высушивать 70…80% валового сбора зерна. При прогнозируемом производстве зерна в 100 млн.т. на его сушку придется затрачивать около 1 млн. т. жидкого осветленного топлива. Поэтому особо актуальной является проблема снижения энергоемкости зерносушения путем использования низкотемпературной сушки, вентилируемых бункеров, интенсификации сушки за счет применения электротехнологии.

Сельскохозяйственное производство, в отличие от других видов производства, обладает значительным ресурсом – запасенной энергией биологического объекта. При этом использование информационного подхода к описанию реакций биологических объектов на внешнее воздействие позволяет разрабатывать электротехнологии для повышения урожайности, производительности зерносушильного оборудования, снижения энергоемкости процесса сушки зерна.

Направление работы соответствует решениям научных сессий Российской сельхозакадемии по механизации, электрификации и автоматизации сельского хозяйства, планам НИР ФГОУ ВПО АЧГАА.

Целью работы является увеличение количества и эффективности производства зерна за счет применения энергосберегающих электротехнологий его сушки и предпосевной обработки активным вентилированием, разработанных на базе информационного подхода.

Для достижения этой цели определены следующие задачи исследования:

1. На базе информационного подхода определить принципы интенсификации процессов и разработки энергосберегающих электротехнологий сушки и предпосевной обработки зерна.

2. На основе информативности процесса активного вентилирования зерна определить параметры, необходимые и достаточные для его контроля, разработать и исследовать средства контроля.

3. Используя информационный подход развить теоретические положения, разработать и совершенствовать математические и имитационные модели процесса управления сушкой зерна активным вентилированием.

4. На основе применения информационного подхода развить теоретические положения и разработать математические модели энергосберегающих электротехнологий интенсификации сушки и предпосевной обработки зерна активным вентилированием.

5. Провести экспериментальные исследования разработанных средств контроля, систем управления, электротехнологий. Разработать рекомендации по их внедрению.

Объект исследования. Зерновка, зерновой слой, технические средства и технологические процессы сушки и предпосевной обработки.

Предмет исследования. Процесс взаимодействия зерновки, зернового слоя с внешним физическим воздействием при сушке и предпосевной обработке.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов.

В работе использованы теоретические и эмпирические методы исследования. Решения поставленных задач базируются на известных теоретических положениях и экспериментальных данных технологии зерносушения и предпосевной обработки зерна, теории информации, биофизики, термодинамики необратимых процессов, тепловлагообмена, автоматического управления, математической статистики, оптимизации, математического моделирования, алгоритмизации и программирования на базе современных технических средств. Достоверность полученных результатов подтверждена адекватностью разработанных математических моделей, а также результатами производственных испытаний разработанных технологий и оборудования.

Научная новизна. Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых знаний:

- на основании информационного подхода предложены принципы разработки способов интенсификации и энергосберегающих электротехнологий сушки и предпосевной обработки зерна;

- обоснованы необходимые и достаточные параметры для контроля процесса активного вентилирования зерна;

- разработаны технические средства и алгоритмы управления процессом сушки зерна активным вентилированием, реализующие принципы информационного подхода;

- получены математические модели, технология и технические средства интенсификации полем СВЧ процесса сушки зерна активным вентилированием;

- предложены математические модели и электротехнологии предпосевной обработки зерна на установках активного вентилирования, реализующие принцип максимума информации в реакциях зерновки.

Новизна технических решений подтверждена 7 патентами и авторскими свидетельствами на изобретения.

Практическая ценность работы заключается: в создании научно– методических основ разработки энергосберегающих электротехнологий сушки и предпосевной обработки зерна; в разработке технических средств и алгоритмов управления процессом сушки зерна активным вентилированием;

в разработке технологии интенсификации полем СВЧ процесса сушки зерна активным вентилированием; в разработке электротехнологии предпосевной обработки зерна на установках активного вентилирования. Разработанные электротехнологии предпосевной обработки семян прошли производственные испытания и внедрены на ряде сельскохозяйственных предприятий, где подтверждена их экономическая эффективность. Результаты исследований по интенсификации полем СВЧ процесса сушки зерна активным вентилированием применены при разработке конструкций СВЧ активных зон зерносушилок. Создана и внедрена в учебный процесс агроинженерной академии научно-учебная техническая база подготовки специалистов по использованию электротехнологий в процессах сушки и предпосевной обработки зерна.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований внедрены в технологической линии обработки зерна УОФХ АЧГАА, РИАМА, используются в учебном процессе ФГОУ ВПО АЧГАА, использованы фирмой «ООО Аграрные Сверхвысокочастотные Технологии» при разработке конструкций СВЧ активных зон зерносушилок.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены на всесоюзных и международных научно-практических конференциях: «Актуальные проблемы повышения технического уровня сельскохозяйственных машин» (Москва, ВИСХОМ, 1987), «Проблемные вопросы автоматизации производства» (Воронеж, 1987), «Механизация и автоматизация технологических процессов в агропромышленном комплексе» (Москва, ВИМ, 1989), «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов)» (Москва, МГАУ, 2002), «Компьютерное моделирование и информационные технологии в науке, инженерии и образовании» (Пенза, 2003), «Актуальные проблемы агропромышленного комплекса» (Зерноград, 2005), «Информационно-вычислительные технологии и их приложения» (Пенза, 2006), «Проблемы исследования и проектирования машин» (Пенза, 2006), «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» (Москва, ВИЭСХ, 2008), «Автоматизация и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хозяйстве» (Углич, 2008), на научно-практических конференциях ВНИПТИМЭСХ (1999, 2001), Челябинского ГАУ (2002), Ставропольского ГАУ (2002, 2006, 2008), КубГАУ (2003), Саратовского ГАУ (2006), МГАУ (2008) и ежегодных научнопрактических конференциях АЧГАА (Зерноград, 2001…2008).

Публикации. По материалам исследований опубликовано более 90 научных работ, из них две монографии и 13 статей в научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ. Получено 7 патентов и авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Она изложена на 290 страницах машинописного текста, содержит рисунков, 25 таблиц и включает библиографический список из 2наименований.

На защиту выносятся основные положения диссертации:

- полученные с использованием информационного подхода принципы (методика) разработки способов интенсификации и энергосберегающих электротехнологий сушки и предпосевной обработки зерна;

- необходимые и достаточные параметры для контроля процесса активного вентилирования зерна;

- технические средства и алгоритмы управления процессом сушки зерна активным вентилированием;

- математические модели, технология и технические средства интенсификации полем СВЧ процесса сушки зерна активным вентилированием;

- математические модели и электротехнологии предпосевной обработки зерна на установках активного вентилирования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы ресурсосбережения при производстве зерновых культур, приведены цели и задачи исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе раскрыты проблемы неиспользования биоинформационного потенциала семян как биологического объекта при сушке, снижения эффективности предпосевной обработки из-за недооценки адаптивных реакций семян, контроля процесса активного вентилирования, управления процессом сушки зерна активным вентилированием. Рассмотрены биоэнергетический и информационный подходы к описанию поведения зерновки в процессе сушки и предпосевной обработки, на базе которых предложены варианты ресурсосберегающих технологий сушки и предпосевной обработки зерна.

Адаптационный подход. Существующие методы предпосевной обработки семян с использованием различных, в том числе и электрофизических, воздействий разрабатывались, как правило, без учета особенностей биологических реакций зерновки. Поэтому полученный эффект носил частный характер, его трудно было распространить не только на другие культуры семян, но даже и разные сорта. В то же время способности растительных организмов адаптироваться к изменяющимся условиям существования посвящено много исследований Александрова В.Я., Батыгина Н.Ф., Гаркави Л.Х., Гродзинского Д.М. Анализ их работ показывает, что приспособительный акт может осуществляться на всех уровнях организации живой системы от биоценотического до клеточного. Выбор необходимой стратегии приспособления организма или клетки определяется величиной возмущающего воздействия и временем действия.

При организации предпосевной обработки семян важна не столько величина воздействующего фактора, сколько приращение его величины по отношению к исходному состоянию. Для повышения резистентности (и как следствие посевных качеств) семян необходимы следующие условия:

- для прохождения адаптационных реакций на уровне не структурных, а функциональных изменений воздействие должно быть постепенно нарастающим, длительным, перемежающимся (циклическим);

- для получения реакции активации необходимо физическое воздействие определенной величины, далее его следует уменьшить или прекратить. Затем увеличить силу воздействия на 20-25% по отношению к первоначальному значению;

- начальная величина воздействия должна быть минимальной для прохождения адаптационных реакций на нижних этажах реактивности. При этом уровень реактивности будет наивысшим;

- наибольший эффект от физического воздействия будет при сочетании неспецифических реакций со специфическими.

Энергетический подход. Затраты энергии на развитие растения, формирование семени можно представить с помощью функциональной зависимости Эразв. = f (Эпит.в., Эt, Эсв., Эw), где Эразв. – энергия, идущая на развитие растения, формирование семени;

Эпит.в – энергия, расходуемая растением в зависимости от количества питательных веществ в почве; Эt – энергия, расходуемая растением в зависимости от температуры воздуха и почвы; Эсв.а – энергия, расходуемая растением в зависимости от освещенности; Эw – энергия, расходуемая растением в зависимости от количества влаги в почве и воздухе.

При любых агротехнических и природно-климатических факторах растение формирует такие посевные качества семян, которые должны обеспечить его развитие при наименьших внутренних энергетических затратах.

Это позволяет сделать несколько выводов:

– принцип экономии энергии не всегда является определяющим в поведении и развитии биологических объектов и не может быть принят в качестве основного;

– прежний «опыт» формирования и развития семени может создавать ограничение на максимальное использование его потенциальных возможностей как сорта (консервативное поведение);

– система саморегуляции биологических процессов семени имеет несколько стационарных состояний, определяемых сортовыми особенностями и «опытом» предшествующих развитий и послеуборочных обработок.

Термодинамический подход. Процесс предпосевной обработки семян заключается в передаче энергии или количества вещества, принятого за воздействие на зерновку. Поэтому процессы, происходящие в системе "элемент воздействия – зерновка", могут быть описаны с точки зрения термодинамических процессов, протекающих в биологических объектах.

В соответствии с термодинамическим критерием приспособления биологических структур, если при изменении внешних условий, окружающих биологическую систему, система способна поддерживать стационарное состояние, то она адаптируется (приспосабливается) к этим изменениям, что способствует сохранению жизнеспособности.

Данный критерий хорошо согласуется с приведенным ранее описанием поведения зерновки как адаптационной реакции и позволяет сделать вывод, что каждой адаптационной реакции (тренировка, активация, стресс) соответствует свое стационарное состояние.

В соответствии с принципом Цинглера, изолированная система в своих реакциях стремится принять состояние, характеризующееся максимальной энтропией, причем старается это сделать в кратчайшие сроки.

Принцип максимума энтропии биологического объекта может быть записан следующим образом:

S(X) = i p(xi)log(1/p(xi)) max.

Варьируемыми переменными в этом случае являются вероятности различных состояний p(xi). S(X) – энтропия системы. Как правило, достигаемый максимум является условным, поскольку всегда есть ограничивающие условия, препятствующие бесконечному росту энтропии. Наиболее важными являются ограничения на «ресурсы» U(xi):

U(X) = i p(xi)U(xi) const.

В качестве ресурсов могут выступать энергия, вещество, время и т.д.

С учетом ограничений принцип максимума энтропии может быть записан следующим образом: S(X) = U(X) max, где – множитель Лагранжа, играющий роль масштабного коэффициента, характеризующий дефицит ресурсов, а следовательно, относительный вес второго сомножителя. Например, если запас энергии в системе мал, то будет большим, следовательно, система в своем поведении руководствуется «экономией энергии». Если запас энергии велик, то в своем поведении и развитии система будет стремиться к увеличению энтропии.

Вокруг стационарного состояния в своем поведении система руководствуется принципом Пригожина (минимумом производства энтропии).

В соответствии с термодинамическим подходом сформулированы принципы реакций зерновки на внешние воздействия:

- уровень внешнего воздействия на зерновку может быть таким, чтобы зерновка не переходила в другое стационарное состояние. В этом случае адаптационная реакция будет находиться в стадии «тренировка». Эффект предпосевной обработки семян будет слабовыраженным и малопродолжительным;

- при внешнем воздействии, когда зерновка переходит в другое стационарное состояние, эффективность предпосевной обработки и продолжительность эффекта зависит от того, какому значению энтропии соответствует новое стационарное состояние;

- время, в течение которого зерновка будет оставаться в новом стационарном состоянии, будет разным в зависимости от того: а) каким способом зерновка выведена из исходного стационарного состояния (какой вид внешнего воздействия применялся); б) какому значению энтропии соответствует новое состояние зерновки.

Информационный подход. Сопоставимость термодинамической энтропии и информации о состоянии системы позволяет использовать информацию в качестве критерия для оценки развития системы. А также для определения направления происходящих в ней процессов.

Согласно Шеннону, информация, которую содержит событие (состояние, предмет) Y о событии Х, равна I(X,Y) = log2[p(X/Y)/p(X)], где p(X) – вероятность возникновения события Х до возникновения события Y; p(X/Y) – вероятность возникновения события Х при условии наступления события Y (условная вероятность).

В случае когда сообщение Y о событии Х является абсолютно точным, то p(X/Y) = 1 и I(X,Y) = log2(1/p(X)).

Следовательно, неопределенность системы определятся наличием и величиной условной информации (условной энтропии). В этом случае выражение для нахождения величины взаимной информации между двумя событиями будет иметь следующий вид: I(X,Y) = H(X) - H(X/Y), где H(X) – безусловная энтропия, бит; H(X/Y) – условная энтропия, бит.

Г.А. Голицын и В.М. Петров сформулировали экстремальный принцип, который определяет многие формы поведения живых организмов. В том числе и зерновки как единичного биологического объекта, и зернового слоя в целом. Использование данного принципа, по нашему мнению, позволяет оценить эффективность различных методов воздействия на зерновку и зерновой слой как с целью сушки, так и предпосевной обработки.

Суть принципа заключается в следующем. Для достижения наилучшего результата внутренней реакции биологический объект должен обеспечить максимум взаимной информации между воздействием среды и собственными реакциями I(X,Y) max.

Принцип максимума информации может быть представлен в двух эквивалентных формах: I(X,Y) = H(X) - H(X/Y)= H(Y) - H (Y /X) max (1).

С использованием множителя Лагранжа и ограничений на ресурсы выражение (1) может быть представлено в следующем виде:

I(X,Y) = H(X) - H(X/Y) - U(X,Y) max. (2) Условие максимума информации, с учетом ограниченности ресурсов, может быть заменено требованием максимума полезности L= I(X,Y).

Полезность L изменяется, в основном, при изменении условной энтропии H(X/Y) (условной вероятности события). Остальные члены уравнения подвержены изменению в меньшей степени. Поэтому их изменениями можно пренебречь. Полезность, взятая с минусом, будет означать вредность реакции. Для одной условной вероятности её зависимость представлена в следующем виде:

-L = {H(X/y1) + [(U(x1,y1) – U(x0,y1))]p(x1/y1)}p(y1) +A, (3) Или -L = {H(X/y1) + Kp(x1/y1)}p(y1) +A, (4) где H(X/y1) = H(x0/y1) + H(x1/y1); А – слагаемое, содержащее члены уравнения, которые не зависят от условной вероятности p(x1/y1); x0 – стимул, действующий на биологический объект и уменьшающий условную энтропию p(x1/y1); x1 – стимул, увеличивающий условную энтропию при действии на объект.

Организм может управлять условной вероятностью, уменьшая или увеличивая потоки стимулов x0 и x1. В этом проявляются реакции биологического объекта.

Изменение полезности реакции может быть представлено графически (рис. 1). Графическая зависимость –L = f(p(x1/y1)) имеет вид холма (слагаемое H(X/y1)), расположенного на наклонной поверхности (слагаемое Кp(x1/y1).

Состояние биологической системы, её реакция на внешнее воздействие, могут быть представлены в виде шарика, расположенного на поверхности холма.

Как видно из рисунка 1, биологическая система имеет два устойчивых состояния p(x1/y1) = 0 (положение 4) и p(x1/y1) = 1 (положение1). Соответственно, вокруг каждой из этих точек существуют зоны устойчивости (притяжения), находясь или попав в которые, биологический объект не меняет своего состояния.

Размер зоны устойчивости зависит от угла наклона основания холма (слагаемое 2 выражения 4). За счет внешнего воздействия начинает уменьшаться условная вероятность p(x1/y1).

Биологический объект за счет внутренних сил начинает «сопротивляться» происходящим изменениям. Это так называемая фаза «превентивного торможения». Такое сопротивление продолжается до тех пор, пока хватает запаса устойчивости. На Рис. 1 – Зависимость полезности реакповерхности -L = f(p(x1/y1)) – ции биологического объекта от это точка максимума функции условной энтропии p(x1/y1)пред (положение 2).

Достигнув её, организм перестает «сопротивляться» и «скатывается» в новое устойчивое состояние. При изменении внешнего воздействия биологический объект будет «сопротивляться» выходу из нового стационарного состояния.

Дальнейшее изменение эффекта воздействия невозможно без смены вида внешнего воздействия. Изменение вида внешнего воздействия способствует тому, что преодолевается адаптация зерновки к внешнему воздействию, и она начинает «сопротивляться». Последовательность изменения полезности повторяется.

Отсюда следуют основные принципы, которые необходимо соблюдать при разработке способов предпосевной обработки:

- необходимо определить минимальную энергетику внешнего воздействия, которую воспринимает зерновка;

- воздействие должно быть циклическим. Периоды циклов зависят от культуры семян и вида биофизического воздействия;

- амплитуда внешнего воздействия в каждых циклах может быть различной (с увеличением от цикла к циклу);

- для получения специфических реакций семян, которые выражаются в изменении структуры урожая, необходимо манипулировать видами биофизических воздействий.

Информационный подход к описанию поведения зернового слоя при сушке.

Исходные данные. Зерновка находится в состоянии покоя. Её внутренняя реакция определяется внешним воздействием x1, которое не требует никакой коррекции поведения зерновки. Внешнее воздействие x0, в виде агента сушки, отсутствует. При этом p(x1/y1) = 1, p(x0/y1) = 0, H(x0/y1) = H(x1/y1)= 0, H(X/y1) = 0. Шарик, характеризующий состояние зерновки находится в крайнем правом, устойчивом положении (рис.1). Угол наклона основания энтропийного холма определяется минимальной энергией, необходимой для поддержания устойчивого состояния шарика. Осуществляется низкоэнергетическое внешнее воздействие x0, U(x0, y1) < U(x1, y1).

Внешнее воздействие слабое – температура, относительная влажность, скорость сушильного агента такова, что зерновка за счет внутренних реакций позволяет «удержать» свое текущее состояние.

В такой ситуации большое значение приобретает фактор времени. Представим энергию как мощность, отдаваемую в течение времени U = P. Тогда -L = {H(X/y1) + [(Р3(x1, y1) - Рв.в.(x0, y1)].р(x1/y1)}р(Y) + A (5) Величина Р3 = const и определяется многими факторами, влияющими на запас внутренней энергии зерновки. Длительное действие внешнего воздействия (Pв.в.) приводит не только к исчерпанию запасенной энергии зерновки (P) и, как следствие, к уменьшению второго слагаемого выражения 4, но и к увеличению реакции зерновки на внешнее воздействие р(x0/y1), а р(x1/y1), H(X,Y).

Уменьшение энергетики зерновки приводит к опусканию правого края основания кривой H(X/y1). Это должно приводить к повышению устойчивости состояния зерновки в крайнем правом положении. Однако происходит и уменьшение условной вероятности р(x1/y1), поэтому полезность воздействия падает (растет вредность), состояние зерновки приближается к границе устойчивости.

Переход шарика в крайнее левое положение определяется соотношением изменения скоростей изменения H(X/y1) и Р3. Если влияние внешнего воздействия на зерновку нарастает быстрее, чем уменьшение запаса энергии зерновки (dH(X/y1)/d > dР3/d), то переход (срыв регуляции) произойдет раньше. В противном случае переход шарика в крайнее левое положение произойдет не позднее, чем р(x0/y1) станет больше р(x1/y1).

После срыва регуляции зерновка перестает сопротивляться внешнему воздействию. Вредность реакции может быть определена из выражения -L = {H(X/y1) - (Рв.в р(x1/y1)}р(Y)+ A (6) или -L = {H(X/y1) + [(-Р3(x1,y1) -Рв.в.(x0, y1)] р(x1/y1)}р(Y)+ A (7) Графически ситуация может быть представлена положением 3 шарика на рис.1.

В случае если реакцию зерновки (y1) полностью будет определять внешнее воздействие, то р(x1/y1)= 0, H(х0/y1 ) = 1 = Н(х0), Н(x1/y1)=0, Н(x/y1)=0.

Шарик находится в крайнем левом устойчивом положении (положение 4 на рис.1). После смены внешнего воздействия положительный эффект реакции биологического объекта максимален.

Анализ поведения зерновки, ее реакции на внешние воздействия позволяяют говорить, что для сушки зерна эффективнее те периоды внешнего воздействия, когда реакция зерновки находится в фазе превентивного торможения. Именно в этом состоянии зерновка использует внутреннюю энергию для решения целей процесса сушки.

С позиции принципа максимума взаимной информации получается, что процесс сушки приводит к увеличению взаимной информации. Однако для снижения энергоемкости процесса необходимо использовать такие режимы сушки, чтобы «вынуждать» зерновку как можно чаще и дольше находиться в состоянии «превентивного торможения». Такую сушку Бородин И.Ф. и Фомичев М.М. назвали сушкой в состоянии физиологического возбуждения.

Состояние зерновки при таком способе сушки может быть представлено графически положением 2 шарика на рис.1.

Для реализации способа сушки зерна в состоянии физиологического возбуждения необходимо, чтобы шарик, физически моделирующий состояние зерновки, совершал колебательные движения вокруг точки срыва регуляции (р(x1/y1) = р(х0/y1)).

Использование электротехнологий (озонирование агента сушки, насыщение воздуха аэроионами, использование электроосмоса) является дополнительным внешним управляемым воздействием на зерновку. Это дает возможность более гибко управлять процессом сушки. При достаточно невысоких энергозатратах (чем больше энергозатраты, тем ниже опускается правый край энтропийного холма, повышая устойчивость системы (рис.1)), электротехнология может оказывать значительное влияние на величину условной энтропии. Управляя величиной электротехнологического воздействия, можно управлять реакцией зерновки на основное внешнее воздействие – агент сушки.

Еще большего эффекта можно добиться при периодическом действии электротехнологического воздействия. Появляется возможность увеличить в процессе сушки количество периодов превентивного торможения, значительно сократив энергоемкость процесса.

В таком случае применение электротехнологии в зерносушении приобретает совершенно другую роль. Из второстепенного вспомогательного фактора электротехнология становится «мощнейшим» управляющим воздействием, интенсифицирующим процесс сушки.

Из формулы (1) следует, что добиться максимизации информации процесса можно и другим путем – увеличивая Н(Х)- безусловную энтропию процесса.

Применительно к процессу сушки это означает следующее. Если внешнее воздействие полностью определяет состояние зернового слоя, то условная энтропия H(X/Y) 0, а безусловная Н(Х) max. В идеальном случае I(X, Y) = H(X) = max.

Если использование при сушке электроактивированного воздуха, озона, электроосмоса позволяет управлять величиной условной энтропии процесса, то применение полей СВЧ относится к другому направлению – увеличению безусловной энтропии. В этом плане применение СВЧ полей сродни применению сушки зерна в псевдосжиженном и кипящем слое.

Из принципа максимума информации следуют три основных приема, использование которых в зерносушении даст эффект ресурсосбережения:

- цикличность, периодичность внешнего воздействия на зерновой слой;

- использование внешнего воздействия, которое задает состояние всего зернового слоя;

- изменение вида внешнего воздействия в процессе сушки.

Наибольший эффект в этом случае может быть получен при использовании электротехнологии.

Исходя из принципа максимума информации и опыта практического внедрения новых технологий в процесс сушки зерна можно сказать, что для интенсификации процесса активного вентилирования зерна возможно применение следующих методов:

- изменение скорости и направления агента сушки;

- использование электрических и магнитных воздействий, потоков ионизированных и заряженных частиц.

Исследованием вышеуказанных методов занимались такие ученые, как:

Анискин В.И., Бастрон А.В., Бородин И.Ф., Вендин С.В., Голубкович А.В., Краусп В.Р., Ксенз Н.В., Лыков А.В., Пахомов В.И., Резчиков В.А., Рудобашта С.П., Секанов Ю. П., Ткачев Р.В., Троцкая Т.П., Цугленок Н.В., Чижиков А.Г., Фомичев В.Т., Фомичев М.М. и многие др.

Изложенное позволяет сформулировать задачи, которые необходимо решить для осуществления метода интенсификации сушки зерна активным вентилированием, путем циклического изменения подачи агента сушки:

- разработать режимы циклического изменения подачи агента сушки;

- обосновать контролируемые параметры технологического процесса, при необходимости разработать соответствующие средства контроля и управления;

- использовать электротехнологическое воздействие (поле СВЧ), которое задает состояние всего зернового слоя.

Во второй главе дано обоснование контролируемых параметров процесса активного вентилирования зерна и произведена разработка средств контроля процесса.

Рассмотрена информативность каждого составного элемента комплекса "источник информации": атмосферный воздух (сушильный агент, система А), зерновка (зерновая масса, система В) и всего комплекса в целом (система (А,В)). Оценка информативности осуществлялась с учетом особенностей технологии процесса сушки зерна активным вентилированием и условий безопасного хранения зерна.

Возможность активного вентилирования семян атмосферным воздухом и скорость сушки зависит от его относительной влажности и температуры. Поэтому исследования проводились по этим параметрам. Были определены изменения оценок математического ожидания относительной влажности и температуры воздуха в течение суток по месяцам. В качестве оценок этих величин приняли среднее значение выборки.

Для оценки информативности измерения параметров атмосферного воздуха использовали гистограммы относительной влажности и температуры для выборок за июль. Весь диапазон изменения относительной влажности воздуха разделили на три участка: 0...70%; 70...80%; 80...100%. Вероятности того, что относительная влажность в любое время суток может принадлежать каждому из участков, определяли по гистограммам. Так для выборки за июль вероятности по участкам составили: pF1= 0,564; pF2 = 0,252; pF3 = 0,184. Полную информацию о влажности воздуха нашли, как H(F)= H(F1)+ H(F2)+ H(F )= 0,564log2 0,564 + 0,252log2 0,252 + 0,184log2 0,184 = 1,43 бит.

Весь диапазон температуры воздуха был разбит на три участка: 0...10°С;

10...20°С; 20...35°С; с вероятностями попадания температуры на данный интервал для выборки за июль pT1 = 0; pT2 = 0,443; pT3 = 0,557. Информация о H(T )= 0,443log2 0,443 + 0,557log2 0,557 = температуре составила 0,99 бит.

Энтропия объединенной системы "температура-влажность" определится H(F1T ) = H(F)+ H(T F) = 1,43 + 0,546 = 1,9из уравнения: Н(А)=.

В соответствии с принципом максимума информации при достижении зерном равновесной влажности его энтропия принимает минимальное значение. В таком состоянии зерно (система В) содержит минимальную информацию, поскольку его состояние полностью определяется агентом сушки. Следовательно, основная часть информации приходится на элемент "сушильный агент" системы.

При постоянных входных параметрах воздуха и равномерном его распределении по слою зерна можно в любой момент времени рассчитать температуру и влажность зернового слоя. В этом случае контроль сводится только к измерению входных параметров сушильного агента, к поддержанию их на заданном уровне, соблюдению экспозиции сушки. Энтропия системы H(А, В) = H(А), т.е. информации о входных параметрах сушильного агента вполне достаточно для контроля процесса сушки.

При случайных изменениях параметров сушильного агента (атмосферного воздуха), неравномерности распределения воздуха по слою ситуация меняется. Полная энтропия системы "сушильный агент - зерновой слой" запишется в виде H(A, B) = H(B/A)+H(A), где H (B/A) – условная энтропия системы В при изменении системы А.

Общая энтропия системы возрастает, теряется определенность ее состояния на любом переменном временном участке. Неопределенность состояния будет колебаться при изменении вероятностей взаимных состояний систем В и А. Системы контроля постоянно будут ощущать переменный дефицит информации, равный превышению энтропии H(В/А).

Вполне очевидно, что контроля только за входными параметрами сушильного агента недостаточно, необходимо компенсировать дефицит информации об изменениях в зерновом слое. Энтропия H(В/А) распределяется в зерновой массе между элементарными слоями. В процессе сушки каждый элементарный слой обладает энтропией, определяемой из выражения:

, H (L) = [H (B A)- H (B A) K N )] (N - K ) где H(L) – энтропия элементарного слоя, бит; N – общее количество элементарных слоев, шт.; K – количество элементарных слоев, находящихся в гигротермическом равновесии с сушильным агентом, шт.

Из полученного выражения видно, что в процессе сушки энтропия элементарного слоя постоянно изменяется, причем эти колебания характерны для конкретного слоя и их случайность обусловлена случайностью изменения входных параметров сушильного агента. Поэтому если пытаться полностью ликвидировать дефицит информации H(B/A) путем помещения в зерновой слой датчиков (температуры и влажности), то потребуется такое их количество, сколько элементарных слоев. Причем многие из них, при нахождении элементарного слоя семян в гигротермическом равновесии с сушильным агентом, никакой полезной информации передавать не будут, т.е. создается избыток информации, равный H(B/A)K/N. Поэтому целесообразно оценить, какую информацию о зерновом слое (система В) несет в себе сушильный агент на ее выходе (система С).

Полная информация о системе B, содержащаяся в системе C, определится ICB = H(B)- H(B C) из выражения:, ICB где - полная информации о системе B, содержащаяся в C; H(B/C) - условная энтропия изменения системы B при изменении системы С.

ICB = H(B A)- H(B C) Но H(B) = H(B/A), поэтому.

Отсюда следует, что при контроле выходных параметров сушильного агента неопределенность информации о состоянии зернового слоя снижается ICB на величину, но дефицит информации остается, и он равен H(B/C). Следовательно, неопределенность обо всем толстом слое, при контроле над ним по выходным параметрам агента сушки, будет оставаться постоянно, вплоть до завершения сушки. Для выходного элементарного слоя H(В/С) близка или ICB = H(A B) равна 0 и. Очевидно, что, контролируя выходные параметры сушильного агента, имеем полную информацию о граничном выходном слое зерна. Этого вполне достаточно, т.к. сушка ведется до высыхания внешних слоев.

Таким образом, для контроля процесса активного вентилирования желательно измерять температуру и влажность воздуха на входе и выходе зернового слоя.

На практике, для определения возможности использования атмосферного воздуха без подогрева для активного вентилирования, определяют, какую влажность зерна обеспечит данный воздух при его применении в качестве агента сушки. Иначе говоря, определяют, какую равновесную влажность (Wp) примет зерновой слой при его длительном продувании атмосферным воздухом с заданными параметрами. Имеется зависимость, отражающая взаимосвязь влажности зерна и параметров воздуха. Однако эта зависимость применяется для стационарных состояний, когда нет тепловлагообмена. Возможность использования её для контроля параметров зернового слоя при вентилировании требует уточнения. С этой целью проводили моделирование процесса сушки зерна активным вентилированием.

Для расчета сушки семян активным вентилированием был использован, как наиболее доступный, известный ступенчатый метод, в основе которого лежит упрощенный механизм тепло - и массообмена. Для расчета была разработана программа для ПЭВМ на алгоритмическом языке высокого уровня.

Результаты моделирования показали, что влажность зерна, рассчитываемая по параметрам агента сушки на выходе из зернового слоя (ВПАС), с достаточной точностью характеризует изменение влажности выходных слоев зерна, что подтверждает возможность использования средств оценки равновесной влажности зерна для контроля за протеканием процесса активного вентилирования.

В качестве алгоритма функционирования средства оценки равновесной влажности принято уравнение Дея-Нелсона, как дающее наименьшую погрешность определения равновесной влажности зерна.

Со всеми коэффициентами уравнение Дея-Нелсона записывается в виде:

bb1T или WP = a + bF + cT, W = - ln (1 - F ) P aa T n n -ln (1 (1 - F )) ; b = ln (1 (1 - F )) где a = 1 1- n к к n(1 - F );

n ln (1 (1 - F )) a b ln T - b ln ln (1 (1 - F )) - a 0 c =, 2 2 0 2 2 b к a b T 1 1 b2 an = b1T k = a1T где ; ; F0, T0 – координаты точки перегиба кривой.

Для реализации данной зависимости разработано и изготовлено средство оценки равновесной влажности зерна. На его базе разработано средство оценки влажности зерна.

Основываясь на особенностях воздухораспределения в бункерах активного вентилирования, при передвижении запорного клапана определено, что для контроля процесса активного вентилирования возможна установка датчиков только в одной точке бункера, а именно в нижней его части на 1/3 высоты. Кроме того, косвенный контроль позволяет при необходимости передвигать датчик по высоте бункера и получать при этом информацию о распределении влажности слоя зерна.

При определении необходимой частоты контроля входных параметров воздуха учитывали их суточные колебания и требования по ограничению влажности воздуха при активном вентилировании, предъявляемые к системе регулирования. Требуемая частота контроля для этих регулирующих воздействий определялась из условия максимума информации для каждого измереK K ния: 1 - (1 - p) = (1 - p) ; откуда K = 1 log (1 - p), где p – вероятность возникновения необходимости регулирующего воздействия при данном измерении; К – требуемое количество раз контроля.

Установлено, что входные параметры агента сушки необходимо контролировать 10 раз в сутки с интервалом времени в 2,4 часа на протяжении всего процесса активного вентилирования.

Результаты моделирования сушки зерна при активном вентилировании показали, что в начале процесса контроль влажности не требуется. Частота колебаний влажности зерна в бункере активного вентилирования при сушке определялась из скрытого периода колебаний Т = 20 ч. В соответствии с теоремой Котельникова периодичность контроля параметров воздуха на выходе из зернового слоя составила 3,2 часа.

В соответствии с принципом максимума информации, на основании результатов моделирования процесса сушки зерна активным вентилированием предложено увеличивать производительность вентилятора в моменты, когда относительная влажность воздуха меньше 65% (это соответствует равновесной влажности зерна пшеницы и ячменя 14%). При этом будет выполняться изменение уровня трех видов воздействия – изменение температуры и влажности атмосферного воздуха и увеличение скорости фильтрации воздуха.

Результаты моделирования показали, что длительность сушки при регулировании производительности вентилятора в 4,7 раза меньше, чем при обычном способе вентилирования. Неравномерность сушки остается на том же уровне или снижается до 1%.

Третья глава посвящена синтезу и моделированию системы управления процессом сушки зерна активным вентилированием.

Для управления процессом сушки зерна на основании принципа максимума информации, разработана система управления, структурная схема которой приведена на рисунке 2.

Система содержит три контура и предусматривает: регулирование влажности воздуха на выходе калорифера; регулирование производительности вентилятора в зависимости от параметров атмосферного воздуха; контроль процесса по параметрам воздуха на входе и выходе зернового слоя.

При рассмотрении проблем управления процессом сушки установлено, что для реализации оптимального управления необходимо: иметь регулируемый электропривод вентилятора с мощностью, обеспечивающей требуемую производительность при сушке влажного зерна; математическую модель тепловлагообмена в зерновом слое, позволяющую рассчитывать изменение па- раметров сушильного агента и зернового слоя; критериальное уравнение;

граничные условия.

Тз Fвых, Tвых Fвх,Твх, Q Рис. 2 – Структурная 7 81 Fз схема системы управления проТз Fз цессом активного вентилирова910 ния зерна:

I II III 1 - объект управления; 2,9 – датчики температуры воздуха;

12 Wрз 3,10 - датчики влажности возWpв 11 духа; 4,11 – функциональный преобразователь(измеритель равновесной влажности);

Wp0 5,12,13 – элемент сравнения; Wp– задатчик равновесной влажности; 7 – вентиляционный блок; 8 – калорифер Для разработки модели тепловлагообмена в зерновом слое предложили использовать модель элементарного слоя, фрагмент которой по каналу относительной влажности приведен на рисунке 3.

W0=20% WH W(p)WF Рис. 3 - Фрагмент модели FH W(p)FF элементарного слоя зерна при его сушке V0=0,3м/с Fвых Vвх W(p)VF T0=20° Критериальное уравTH нение получено из зависиW(p)TF мостей, описывающих 0=20° энергопотребление калориH фера при сушке зерна акW(p)F тивным вентилированием.

Э Общее энергопотребление на активное вентилирование складывается из энергии потребляемой вентилятором, Эв и энергии, потребляемой калорифером, Эк. При постоянных значениях T, F и V Q P = + = + Q (Т вых - ), Э Э Э С Т в к в в вх к В 3600 1000 где Q – производительность вентилятора, м3/ч; P – напор вентилятора (сопротивление зернового слоя), Па; – КПД вентилятора, от. ед. в – время работы вентилятора (время вентилирования зерна), ч; Св – удельная теплоемкость воздуха, Вт·ч/кг·0С; в – плотность (удельный вес) атмосферного воздуха, кг/м3; Твых – температура воздуха на выходе калорифера, 0С; к – время работы калорифера, ч; Твх = Татм – температура воздуха на входе в калорифер (атмосферного воздуха), 0С.

С использованием критериального уравнения, полученного В.И. Анискиным для описания процесса сушки зерна активным вентилированием, нашли энергетический критерий оптимальности:

0, 0, 2, - 6 l d.

r W (0,0064 Q + 1,089 10 Q ) -10 0, 31 пр Эн = 8,333 10 Q min 1, 0, c - T T з c m 273 + T c С учетом того, что мощность установленного электродвигателя N = 7,кВт, граничные условия запишутся в виде:

-7 -6 2,778 10 Q(0,0064 Q + 1,089 10 Q )l 7,5;

0, 95 -1,0, 24 1, d l rW T 0,003Q - T -0, 69 пр н м ;

пр 0, c 273 + Т з н Q > 0.

Где r = 2500, кДж/кг; = 14,9·10-6 м2/с; dпр= 3,48·10-3 (для пшеницы), м; сз= 1,0+0,046·Wн, кДж/кг·оС.

Если ставится задача обеспечить максимальную производительность установки с учетом технических ограничений по мощности двигателя вентилятора, тогда целевая функция имеет следующий вид:

0,95 -1,0, 24 1, - T d l rW T -0,69 пр c м = 0,003Q min;

0, c 273 + Т з с при граничных условиях -7 -6 2,778 10 Q(0,0064Q + 1,089 10 Q )l 7,5;

Q > 0.

В качестве граничного условия может быть использовано и значение потребленной электроэнергии, которое не должно быть превышено при сушке.

Для поиска оптимального решения применяли математический ППП MATLAB.

Разработана система оптимального управления, реализующая предложенный алгоритм. Для оценки эффективности работы системы управления была получена её модель. В качестве базового программного продукта применяли программу MATLAB c пакетом Simulink.

Моделирование оптимального управления процесса сушки зерна позволило получить величину энергозатрат на сушку. Анализ энергозатрат показывает, что на их увеличение значительно влияет использование нагревательных элементов калорифера для снижения относительной влажности воздуха F. Поэтому при расчете оптимальной подачи вентилятора обязательно нужно учитывать энергозатраты на подогрев воздуха. Граничные условия должны учитывать ограничение мощности калорифера на снижение влажности F воздуха.

В этом случае целевая функция энергозатрат будет выглядеть следующим образом:

0, -6 rW (0,0064 Q + 1,089 10 Q )l -Эн = (8,333 10 Q + c з 0, 95 -1, 0, 24 1, - T d l rW T - 4 пр -0, c м 6 10 Qc (F - 65 )) Q min.

v 0, В c 273 + Т з с При граничных условиях -7 -6 2,77810 Q(0,0064Q +1,089 10 Q )l 7,5;

-6 10 Qc (F - 65)) 18;

v В 0,95 -1,0,24 1, - T d l rW T -0,69 пр н м 0,003Q ;

пр 0, c 273 + Т з н Q > 0.

Второе неравенство в граничных условиях предусматривает, что мощность калорифера не может быть больше, чем в реальном бункере активного вентилирования – 18 кВт, В приведенных выражениях присутствует переменная F, величина которой изменяется в течение времени. Поэтому в процессе поиска оптимальной подачи вентилятора это необходимо учитывать. С использованием возможностей оптимизации MATLAB проводилось моделирование системы в условиях неопределенности параметров атмосферного воздуха. Установлено, что в этом случае эффективность управления сопоставима с эффективностью работы при известном суточном графике изменения параметров атмосферного воздуха.

Полученные результаты подтверждают эффективность применения циклического изменения подачи воздуха при сушке зерна активным вентилированием.

Четвертая глава посвящена реализации второго приема ресурсосбережения при сушке, полученного с использованием принципа максимума информации – использование внешнего воздействия, которое задает состояние всего зернового слоя. В качестве воздействия принято поле СВЧ.

При СВЧ нагреве скорость изменения температуры зернового слоя намного меньше скорости изменения температуры в единой зерновке, скорость изменения давления паров внутри зерновки значительно больше скорости изменения температуры. В этом случае изменение давления в зерновке описывается при помощи критерия Померанцева:

2 2( - ) r R c P P ц п З Po() = - - a, p x c c x=где ц– температура центральной точки тела; п – температура поверхности тела; с – средняя температура тела в интервале времени для которого P ; х – расстояние от центра зерновки; R – опредеопределяется величина Qv Rляющий размер материала, (для зерна – радиус зерновки); Po = ;

Tc Q = 0,556 E f tg - количество тепла выделенного в материале; Е – на пряженность электрического поля; f – частота колебаний; – диэлектрическая проницаемость материала; tg – тангенс угла диэлектрических потерь.

После подстановки Po, Qv и решения критерия Померанцева получили выражение, позволяющее рассчитать изменение давления пара в центре зерновки при её СВЧ нагреве:

2 - - Q R - 3,176 a P r' c ц п p ц З , (8) P() = + cr' c R З где r' – теплота парообразования; Pц– начальное давление пара в центре зерновки; З - плотность зерна; – коэффициент теплопроводности зерна; c – емкость тела по отношению к влажному воздуху, c = ; РН – давление па Р Н ра материала при данном влагосодержании.

Данное выражение позволяет получить изменение давления пара в центре зерновки при ее СВЧ нагреве.

При прекращении воздействия СВЧ энергии наступает релаксация избыточного давления пара внутри зерновки. В результате решения дифференциального уравнения переноса пара получим выражение:

2 a 2 R p -1 x 2 x x x R2 , P(x,1) = Cos e Pц 1-1,588 + 0,588 cos dx 2 R R R R 2 R 0 a p -1 x RP(x,1)= 0,9492 Pц 0 е Cos После взятия интеграла получим 2 R a p -10,RP(1)= Pц е Для центра зерновки, (9) где Р – парциальное давление в центре зерновки в момент прекращения цдействия СВЧ поля; 1– время, отсчитываемое с момента прекращения действия СВЧ энергии.

Коэффициент конвективной диффузии пара играет важную роль в опиap сании процессов тепло - и влагообмена, в том числе и при СВЧ обработке.

Определение численной величины этого коэффициента – один из значимых этапов расчета СВЧ сушки, в том числе и сушки зерна.

Решая совместно (8) и (9) относительно ар, получим зависимость a = f (Q, R,, ...):

p ap = 4R2·lambertw(-0,0787·12Pцо·exp(-0,0787(2· (ц - п) - QvR2 + c1r’зcvR2)· 1· ·2/r’/з/cv/R2/Pц/ )/( Pц ))/( 12) + 0,6297· /(r’зcv Pц ) · ( ц - п) + 0,3149 R2/ ( Pц ) · (c1 - Qv/(r’зcv)) где lambertw – функция Ламберта, которая определена как зависимость решеw ния x трансцендентного уравнения w e = x от параметра w, входящего в уравнение.

При постоянной удельной мощности СВЧ излучения основное влияние на величину a оказывает разность ( - ). Зависимость а = f (t) может p ц п р 3 быть аппроксимирована полиномом: а = 1,318132 t 10 -1,57366 10,м2/с.

р Необходимо подчеркнуть, что полученные выражения являются приближенными и призваны демонстрировать качественные изменения процесса.

Они позволяют оценить влияние различных факторов на протекание тепловлагообмена при динамическом СВЧ нагреве и сравнить эффективность различных режимов СВЧ воздействия. Расчеты показывают, что увеличение мощности СВЧ воздействия приводит к увеличению давления паров в зерновке. Поскольку в установках активного вентилирования обрабатываются большие объемы зерна и процесс это достаточно длительный, то технологическое оборудование не позволит своевременно воспользоваться эффектом «быстрого» роста давления влаги внутри зерна. Поэтому нет смысла в увеличении мощности магнетронов в активной зоне. Представляется целесообразным использовать магнетроны небольшой мощности (до 1 кВт) с таким размещением по активной зоне, которое обеспечит равномерное по зоне распределение СВЧ поля, а следовательно, и более равномерный нагрев.

В плане определения режимов СВЧ активации зерна при его сушке активным вентилированием не менее важным является процесс релаксации давления внутри зерновки после того, как она покинет активную зону.

Установлено, что величина a не только изменяется в процессе СВЧ обp работки материала, но и при релаксации давления она совершенно другая.

Эмпирически путем получено, что при ap. рел = 6,51710-7 м2 / с характер изменения давления внутри материала сходен с экспериментальными данными, полученными другими исследователями.

Из дифференциальных уравнений, описывающих процесс тепловлагообмена, следует, что при СВЧ нагреве (10) и после воздействия поля СВЧ (11) Q уд 2 = a + = a c , (10) (11), P P a P = a P = pr p 2 движущие силы процесса зависят от и P. Следовательно, контролируя их и управляя ими, можно управлять интенсивностью тепловлагообмена.

Однако контролировать перепад давлений паров жидкости внутри зерновки практически невозможно. Поэтому целесообразно рассмотреть связь изменения давления в зерновке с изменением разности температур ( - ).

ц п Установлено, что характер изменения зависимости ( - )= f () иденц п тичен характеру изменения зависимости P = f (), рисунок 4. Причем эта dP взаимосвязь линейная: = K - K. Коэффициент корреляции между 1 d dP и близок к 1. Это означает, что для контроля за изменением давлеd ния жидкости в зерновке при СВЧ обработке зернового слоя достаточно контролировать температуру зерновки в ее центре и на поверхности.

Рис. 4 – Взаимосвязь скорости изменения разности температур и давления паров в зерновке Для получения взаимосвязи зависимости и Р после прекращения действия СВЧ воспользовались методикой решения уравнения теплопроводно сти = a при граничных условиях первого рода.

Решение уравнения теплопроводности с учетом ограничений и начальных условий имеет вид:

a2 R - x 2 K x x R2 (x, ) = Cos e Cos dx, 2 R R R 2 R 0 где – разность ( - ) после прекращения действия СВЧ поля.

0 ц п После взятия интеграла получим:

a- x R2 (x, ) = 0,141 K e Cos .

2 R x Для соотношения = 1 ( по всей длине зерновки) R a - R2 = e.

Расчеты показали, что коэффициент корреляции между и P равен рел 0,717. То есть взаимосвязь существенная, но не позволяющая однозначно судить об изменении давления по изменению разности температур. Разобьем кривые релаксации давления и = f () на временные отрезки и найдем для них величину коэффициента корреляции. Для временного интервала в 5 с коэффициент корреляции KP = 0,956. Для 10 с KP = 0,885. Данные ререл рел зультаты позволяют говорить, что в первые моменты времени (5-10с) после прекращения действия СВЧ поля на зерновой слой по изменению разности температур между поверхностью зерновки и ее центром можно судить о релаксации давления паров в зерновке.

С помощью теории подобия процесс активации зернового слоя в СВЧ зоне может быть описан следующим выражением:

yFo = (Po, Fo ) или Fo = K1 Pox Fop, p ap Q R2 a где Fop = ; Po = ; Fo = ; K1, x1, y1 – коэффициенты, которые R2 Rдолжны быть определены экспериментально.

После прекращения СВЧ воздействия состояние зернового слоя может быть описано только двумя критериями Fo и Fop :

Fopr =K Foz a pr где Fo = ; z – показатель степени; a – коэффициент конвективного pr 1 pr R теплообмена при релаксации давления. Полная система критериальных уравнений, описывающих процесс тепловлагообмена в зерновом слое при СВЧ активации и активном вентилировании, будет выглядеть следующим образом:

x1 yFo = K Po Fo, (12.1) 1 p Fo = K Foz, (12.2) pr x2 y2 z (12.3) Ho = K Re Fo, 3 u pr y d x3 x4 y3 z(12.4) 4 u pr Ho = K Ko Re Fo, l y Ho = K Ko Re d.

x5 x6 y(12.5) 5 u l Уравнение (12.1) описывает процесс активации зерна в СВЧ зоне. Уравнение (12.2) характеризует кратковременный процесс перехода внутри активной зоны за пределы границ действия СВЧ поля. Уравнение (12.3) представляет изменение состояния зернового слоя на пути из активной зоны в бункер активного вентилирования. Выражение (12.4) описывает процесс сушки СВЧ-активированного зерна в бункере активного вентилирования.

Уравнение (12.5) представляет процесс сушки зерна активным вентилированием после выравнивания температуры зерновки.

В виду малой длительности во времени процессов, описываемых уравнениями (12.2) и (12.3), исключим их из системы. Методика определения коэффициентов критериального уравнения предусматривает необходимость обеспечить постоянство одного из критериев. Поэтому целесообразно заменить критериальное уравнение (12.1) функциональной зависимостью следующего вида: = f (Q,W,).Сокращенная система критериальных уравнений после раскрытия критериев будет иметь следующий вид:

= f (Q,W,), x3 xyya -T V R d r W T pr пр c м = K , R c 273 + T l з 1 c x5 xyy d V r W T -T V R пр c м = K .

l c 273 + T l з c где 1 = Tв - ; Tв – температура воздуха, используемого для сушки зерз.ср.

на активным вентилированием, °С; – средняя температура зерна после з.ср.

активации; l – толщина зернового слоя.

Данная система уравнений позволит оценить влияние СВЧ активации на интенсивность сушки зерна в бункерах активного вентилирования. В большей части она носит качественный характер, но позволяет сравнительно оценить эффективность использования СВЧ.

В пятой главе рассмотрены варианты применения информационного подхода для определения режимов предпосевной обработки семян атмосферным или электроактивированным воздухом.

Как показало математическое моделирование процессов тепло - влагообмена, при активном вентилировании поочередно подогретым и неподогретым воздухом достигается условие повышения посевных качеств семян, а именно: обеспечиваются условия, вызывающие адаптационные реакции семян в зонах тренировки, спокойной и повышенной активации.

Как связаны адаптационные реакции с посевными качествами семян, какими по силе и продолжительности должны быть воздействия, следовательно, в каких технологических режимах должно работать электрооборудование установок активного вентилирования, необходимо определить экспериментально.

В соответствии с приемами, сформулированными исходя из принципа максимума информации, определяли минимальные уровни факторов, влияющих на посевные качества семян. На первом этапе эксперимента определяли влияние скорости воздуха, используемого для обработки, на посевные качества семян. Температура воздуха при этом оставалась постоянной и была равна 20оС (температура атмосферного воздуха без нагрева).

В результате эксперимента наилучший результат был получен при скорости воздуха Vв = 0,3 м/с и длительности обработки tоб = 4 часа. При этом энергия прорастания обработанных семян пшеницы сорта «Колос Дона» увеличилась на 6,75%, а всхожесть на 5,25% по сравнению с контролем. Для семян пшеницы сорта «Подарок Дону» увеличение энергии прорастания составило 5,75%, а всхожести – 4,5%.

Следующим этапом проведения эксперимента было определение влияния температуры воздуха на изменение посевных качеств семян. При этом скорость воздуха оставалась постоянной и была равна 0,3 м/с (то есть оптимальному значению, полученному на первом этапе эксперимента).

Оптимальная температура воздуха при обработке семян составила 29оС.

При этом энергия прорастания для семян сорта «Подарок Дону» увеличилась на 9,75%, а всхожесть на 8,25%, энергия прорастания семян сорта «Колос Дона» увеличилась на 10,5%, а всхожесть - на 9,5%.

Как показали результаты экспериментальных исследований, максимальный эффект от обработки сохраняется первые 3 суток после обработки. Затем величина эффекта начинает снижаться и через 7 суток практически сводится к нулю.

Поскольку исследования проводились для двух различных сортов пшеницы с различной предысторией и урожайностью, то результаты позволяют сделать вывод, что эффект от обработки зависит от сорта и предыстории семян скорее количественно, чем качественно. Максимальный эффект наблюдается при одних и тех же режимах обработки. Разница заключается лишь в величине эффекта.

Следующим этапом постановочных экспериментов было исследование циклических режимов.

Наиболее эффективным оказался режим, предусматривающий циклический нагрев зерна воздухом с температурой 30оС в течение часа, с последующим охлаждением атмосферным воздухом в течение часа. Исходная температура зерна з.исх составляла 20 0С. Температура атмосферного воздуха так же была 20 0С.

Обработанные семена высаживались на первый, третий, шестой и девятый дни после обработки. Для подтверждения результатов, полученных в лабораторных условиях, проведены полевые эксперименты. Лучшие результаты получены при Vв = 0,3 м/с, Tв = 29 – 30оС, tоб = 4 часа (то есть по 1 часу на каждую ступень обработки) и время между обработкой и посевом – время отлежки – 2 суток. Независимо от сорта и предыстории семян качественное влияние на них режима обработки одинаково.

Чтобы получить режимы обработки, для реальных установок, провели полнофакторный эксперимент. Для трех факторов: приращение температуры зерна з в %, скорость воздуха V в м/с, время полупериода обработки в t в ч, получены уравнения регрессии.

об Для энергии прорастания:

Э = -27,5736 + 0,693 + 62,256 V + 20,736 t + 0,0864 V + з в об з в 2 2 + 0,0392 t - 4,08 V t - 0,007 - 69,44 V - 9,8 t.

з об в об з в об Для всхожести:

В = -23,9048 + 0,5981 + 50,488V +19,405 t + 0,082 V + з в об з в 2 2 + 0,035 t - 3,9 V t - 0,0067 - 56,32 V - 9,04 t.

з об в об з в об В реальных установках активного вентилирования, в которых толщина зернового слоя может быть более одного метра, имеется существенный перепад температур. Электрокалорифер будет обеспечивать оптимальную температуру воздуха на входе в зерновой слой, выходные слои зерна могут не попадать в зону оптимальной обработки. Поэтому необходимо уточнить режимы работы электрокалорифера (температуру на выходе, частоту включений), обеспечивающие оптимальную обработку семян по всему слою. С этой целью были построены АЧХ и ФЧХ зерновых слоев (рис. 5). Из анализа ФЧХ следует, что при периоде колебаний 2,1 ч запаздывание для выходных слоев составляет 14 мин или 0,23ч (0,69 рад.). Это означает, что выходные слои зерна достигнут своей максимальной/минимальной температуры через 14 минут после входных слоев.

Увеличив полупериод колебаний на 14 минут, получим полупериод tоб = 1,3 ч. и полный период t = 2,6 ч.

Экспериментально установлено, что максимальный эффект от обработки достигается при Тв = 1,5 з.исх.. При обработке толстого слоя зерна указанной температуры воздуха будет недостаточно, чтобы выходные слои зерна прогрелись до необходимой температуры.

Амплитуда,от.ед.

0,0 2,5 5 10 15 20 25 -0,0,85 1 2 3 4 5 -0,0,1-0,01м 2-0,23 м 1 2 3 4 5 -0,0,3-0,47 м 4-0,71 м 1-0,01 м 2 -0,23 м 0,55 -0,5-0,92 м 6-1,2 м 3- 0,47 м 4- 0,71 м 0,-0,5- 0,92 м 6- 1,2 м 0,-1,0,-1,0,0,-1,0 2,5 5 10 15 20 25 Угловая частота, рад Угловая частота, рад а) АЧХ б) ФЧХ Рис. 5 - АЧХ и ФЧХ слоев зернового слоя по температуре Чтобы определить температуру воздуха на входе в зерновой слой, необходимую для максимального увеличения посевных качеств семян по всему слою зерна, воспользовались уравнением регрессии для всхожести и графиками АЧХ. Разделили зерновой слой на 6 более тонких слоев и получили выражение для определения средней всхожести зернового слоя:

172,52T - 49,18T в з.исх в В = -141,615 +.

ср з.исх Для определения оптимальной температуры воздуха на входе в зерновой слой, обеспечивающей максимальную всхожесть по слою, продифференцируем полученное выражение средней всхожести по переменной Tв :

з.исх в 172,52 - 98,35T В =.

ср / Tв з.исх Приравняв производную к нулю, получаем Tв = 1,8. з.исх.

Таким образом, в соответствии с принципом максимума информации, способ воздушно-тепловой предпосевной обработки семян в бункерах активного вентилирования заключается в следующем: вентилятор работает Фаза, град.

непрерывно в течение 5,2 ч.; электрокалорифер включается/выключается с периодом 1,3 ч.; электрокалорифер подогревает воздух до температуры, равной 1,8 з.исх.

Электрокалориферная установка бункера активного вентилирования по0.

зволяет нагреть воздух не более чем на 10 С. То есть (1,8 з.исх. - з.исх)=100С. Поэтому предельно максимальной величиной исходной температуры зерна будет 12,50С. При более высокой исходной температуре зерна семена улучшат свои посевные качества, но эффект не будет максимальным.

В работе выполнен расчет и получены графики среднего увеличения всхожести семян при различных сочетаниях исходной температуры зерна и температуры атмосферного воздуха для бункеров активного вентилирования типа К-878 и БВ-25.

Предложенные принципы повышения посевных качеств предполагают положительный эффект при любом виде воздействия. Это экспериментально подтверждено при воздушно-тепловой обработке семян. Реализация данных принципов с использованием электротехнологии проверена на применении электроактивированного воздуха.

Использование электроактивированного воздуха для предпосевной обработки семян. Для определения технологических режимов предпосевной обработки семян ЭАВ были проведены модельный и ряд полевых экспериментов.

В соответствии с принципом максимума информации, целью модельного эксперимента являлось выяснение следующих вопросов: количественное определение минимальной дозы воздействия на семена, при которой проявляется эффект от обработки семян ЭАВ; проявляется ли положительный эффект при обработке семян не только аэроионами отрицательной, но и аэроионами положительной полярности ЭАВ; каким образом скорость воздушного потока влияет на процесс предпосевной обработки семян ЭАВ.

Для эксперимента использовались суперэлитные семена ячменя сорта "Виконт" с высокими посевными качествами (Э 90%, лаб. В 95%, полев. В = 80 - 90%), с начальной влажностью 14%.

Для прохождения адаптационных реакций на низких уровнях температура воздуха Тв равнялась начальной температуре зерна и составляла 19 - 21°С.

Относительная влажность воздуха составляла 60 - 65%, что при данной температуре соответствовало равновесной влажности зерна 13,5 - 14%.

Диапазон скоростей воздуха 0,2 - 0,8 м/с был разбит на 3 уровня варьирования с интервалом 0,3 м/с (0,2; 0,5 и 0,8 м/с).

Газовый состав воздуха, при фиксированных геометрических параметрах электроактиватора, зависит от величины напряжения U на электродах электроактиватора. Т.к. при увеличении питающего напряжения до 9 кВ коронный разряд переходит в искровой, а при 7 кВ в коронно-разрядном промежутке начинаются интенсивные процессы с выделением озона, то диапазон варьирования был принят от 1 до 6 кВ и разбит на 4 уровня с интервалом 1,кВ.

Исследовалась зависимость посевных качеств семян также и от полярности напряжения (т.е. от полярности аэроионов). Поэтому на коронирующий электрод электроактиватора подавался либо положительный, либо отрицательный потенциал.

Так как время предпосевной обработки семян должно быть порядка нескольких часов, то диапазон варьирования по времени tобр был принят от 1 до 4 часов и разделен на 4 уровня с интервалом в 1 час.

Для проведения лабораторного эксперимента принимали время отлежки равное до двух суток.

Результаты экспериментов показали, что при положительной полярности аэроионов семена откликаются даже на минимальные воздействия интенсивностью I = 50 мкА (при концентрации аэроионов Q = 16 х103 см-3) уже через 2 - 2,5 часа. Наилучшая доза при этом составляет 90 - 140 мкА·ч (30 - 35 см·ч). При отрицательной полярности ЭАВ положительный эффект чередуется с отрицательным. Минимальная доза воздействия, на которую семя откликается положительно, находится в интервале 100 - 120 мкА·ч (34 - 36 см-3·ч) при интенсивности воздействия I = 60 мкА, Q = 18х103 см-3 и времени воздействия около 2 часов. При прорастании семян, достижении растениями фазы кущения проводился зеленый анализ растений. Отмечается статистически значимое увеличение кустистости растений, количества вторичных корней и как следствие, массы растений при обработке ЭАВ положительной полярности. Увеличение этих параметров при обработке ЭАВ отрицательной полярности незначительно и находится в пределах ошибки опыта.

Изменение скорости воздуха не вносит значительных корректировок в картину ответа семян на воздействие ЭАВ.

Полевые эксперименты по совершенствованию технологических режимов предпосевной обработки проводились в 2000-2001 годах на экспериментальных делянках учебно-опытного фермерского хозяйства АЧГАА. В качестве посевного материала использовались элитные и суперэлитные семена ярового ячменя сорта "Виконт" и озимого ячменя сорта "Добрыня".

Для проведения опыта были приняты циклические режимы, которые в результате дали наибольшую прибавку урожая. Более значительный эффект получен при очередной обработке семян положительными и отрицательными аэроионами при соответствующих концентрациях 24 и 28·103 ед/см3. Прибавка урожая составила 4 ц/га.

Таким образом, экспериментально подтверждена правомочность и эффективность использования принципа максимума информации для разработки технологий предпосевной обработки семян.

К построению моделей биологических объектов. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют говорить, что применение принципа максимума информации к описанию поведения зерновки в процессе предпосевной обработки дает достаточно полную картину цели и направления реакций семян. По сути, мы получаем алгоритм функционирования биологического объекта «зерновка» при внешних воздействиях. Поэтому желательно иметь математическую модель биологического объекта, позволяющую: подбирать те виды воздействия, которые будут приносить больший технологический эффект; прогнозировать поведение объекта, изменение его технологических свойств; управлять необходимым изменением свойств объекта.

В качестве алгоритма функционирования биологической модели целесообразно принять алгоритм адаптивного случайного поиска. При данном алгоритме на верхнем иерархическом уровне, при поступлении внешнего воздействия, случайным образом, но в диапазоне, обусловленном генетической информацией, задаются настройки (уставки) верхних критериев оптимальности для нижних уровней. После этого определяются величины целевых функций по каждому уровню, сравниваются с результатами предыдущего шага и заданным значением, и, в зависимости от результата сравнения, принимается решение об изменении настройки величин критериев оптимальности.

На примере зерновки предложена функциональная схема модели (с тремя уровнями управления) биологического объекта (рис.6). Модель нами предложена как дальнейшее направление исследований, но еще требует уточнения параметров.

Рис.6 – Примерная функциональная схема модели (с тремя уровнями управления) биологического объекта Где Квх1, Квх2, Квх3 – передаточные функции воспринимающих органов на 1-м, 2-м и 3-м уровнях соответственно;

К1П, К2П, К3П – передаточные функции преобразователей-усилителей;

К1.2, К1.3, К2.1, К2.3, К3.2, К3.1 – передаточные функции преобразователей усилителей по каналам обратной связи между системами различных уровней;

К1.1, К2.2, К3.3 – передаточные функции преобразователей-усилителей по каналам внутренних обратных связей;

К * а - р b 1 1 1 1 - передаточная функция исполнительного органа * l l Т р + T р + 1 2 2 1 и объекта регулирования, элементов биологической системы, непосредственно участвующих в выработке регулирующих сигналов и управляемых величин в зависимости от вида и уровня воздействия;

НЭ1 – нелинейный элемент с зоной нечувствительности в канале управления;

НЭос – нелинейный элемент с зоной нечувствительности в цепи обратной связи.

Следует отметить, что на каждом из уровней параллельно функционируют целые ансамбли единых управляющих систем. То есть предлагаемая структурная схема является обобщенной, отражает только принцип построения управления по уровням.

На каждом иерархическом уровне входная информация поступает от иерархически старших управляющих систем, от параллельно действующих элементарных управляющих систем, по обратным связям от иерархически младших элементарных управляющих систем.

Материальными носителями такой информации являются входные сигналы, имеющие самую разнообразную химическую, физическую и механическую природу.

Чтобы на входы элементов сравнения поступали сравнимые сигналы, в модели используют усилители-преобразователи. Коэффициент усиления по каждому входу определяет его значимость (вес) и не является величиной постоянной. Прохождение сигнала по какому-то из входов облегчает прохождение сигнала по этому входу, т.е. приводит к увеличению его значимости (увеличению коэффициента усиления).

Предлагаемая модель носит концептуальный характер, но с использованием экспериментальных данных биологов может быть представлена конкретными передаточными коэффициентами и постоянными времени и использована для моделирования реального поведения зерновки.

В шестой главе приводится методика проведения экспериментальных исследований по использованию измерителя равновесной влажности для контроля за процессом сушки зерна по СВЧ интенсификации сушки зерна, предпосевной обработке зерна. Обработка результатов экспериментов.

Для проверки использования средства оценки равновесной влажности для контроля процесса активного вентилирования проводили полнофакторный эксперимент по трехуровневому плану Бокса-Бенкина. Варьируемыми параметрами были: влажность зерна Wз; относительная влажность воздуха F;

толщина зернового слоя l.

Экспериментальные исследования проводились с целью: оценить погрешность контроля процесса активного вентилирования семян по выходным параметрам агента сушки; оценить влияние отдельных факторов на точность контроля и определить оптимальные зоны их изменения.

В результате обработки экспериментальных данных получено уравнение регрессии, показывающее влияние указанных факторов на абсолютную точность контроля влажности зерна. В закодированной форме оно имеет следующий вид:

W = 2,60 - 0,138W - 0,775l - 0,138F - 0,05Wl - 0,05lF 2 2 - 0,025WF +1,038W +1,7l + 0,981F.

По результатам эксперимента установлено, что контролируя протекание процесса активного вентилирования по выходным параметрам агента сушки (температуре и влажности), с достаточной точностью можно судить об изменении влажности семян в граничном слое толщиной 10…15 см. Это положение полностью согласуется с теоретическими предпосылками, выполненными при оценке информативности процесса активного вентилирования и полученными при машинном моделировании.

Для проверки эффективности циклического метода интенсификации сушки зерна активным вентилированием проводили эксперимент на бункерах типа БB-25.

В два бункера засыпали зерно с исходной влажностью 17%. В контрольном бункере вентилирование и контроль над протеканием процесса осуществляли традиционным методом: подача воздуха оставалась постоянной, при повышении относительной влажности воздуха выше 70% подключались секции калорифера, длительность сушки составила 286 часов с неравномерностью влажности семян по слою 2,6%.

Во втором бункере управление процессом активного вентилирования проводили по предложенному способу.

Результаты эксперимента показали уменьшение времени сушки, по сравнению с контрольным бункером, в 1,8 раза. Неравномерность сушки по толщине слоя составила 1,9%, по высоте бункера до 1,5%.

Эксперимент по определению возможности использования термопар в поле СВЧ. Чтобы управлять процессом СВЧ активации зерна, необходимо контролировать температуру его нагрева, что для поля СВЧ проблематично. Поэтому целью эксперимента было: установить возможность использовать хромель-копелевые термопары в СВЧ поле (в полностью загруженной продуктом активной зоне) для измерения температуры зерна;

оценить погрешность влияния разогрева самой термопары на показания при измерении температуры зерна; сравнить результаты измерений температуры зерна с помощью хромель-копелевых термопар в СВЧ поле и конвективном нагреве. В результате проведения эксперимента получены следующие графические зависимости (рис. 7).

Рис. 7 – Графики изменения температуры в центре и на поверхности зерновки пшеницы при СВЧ воздействии для Wз=20% Анализируя результаты эксперимента, можно сделать следующие выводы: допустимо использовать хромель-копелевые тонкие термопары для измерения величины температуры внутри зерновок с.х. культур и в зерновом слое полностью заполненных СВЧ камер; использование термопар в СВЧ камерах для контроля температуры внутри зерновок позволяет получать косвенные данные об изменении влажности и диэлектрической проницаемости частей зерновок.

Эксперимент по определению распределения температурных полей в СВЧ активной зоне при неподвижном слое зерна.

Эффективность СВЧ активации зависит от конструкции активной зоны.

Чтобы её разработать, необходимо знать, как для конкретного типа магнетронов происходит нагрев по всей зоне. Поэтому целью эксперимента было определение распределения температурных полей в активной зоне. Это позволит рассчитать ее конструкцию и конфигурацию, количество магнетронов, схему их размещения.

Эксперимент состоял из двух этапов. Целью первого этапа было определение температурных полей от одного магнетрона в активной зоне при неподвижном слое зерна.

Целью второго этапа эксперимента было определение влияния цикличности (повторности) СВЧ нагрева на динамику нагрева зерна в зависимости от исходной влажности зерна и от расположения его в активной зоне. Кроме этого необходимо было установить, как будет влиять на динамику нагрева перемешивание зерна при движении его через активную зону.

Для проведения этого эксперимента использовали зерно трех влажностей:

17%, 22%, 27%. Выбор таких значений влажности обусловлен тем, что позволяет охватить практически весь диапазон влажностей зерна при поступлении его на сушку. Интервал изменения влажности зерна в 5% позволит выявить влияние влажности на динамику нагрева зерна в активной СВЧ зоне.

Контроль температуры зерна осуществляли по объему активной зоны.

Обработку результатов эксперимента проводили с использованием программы MATLAB в прикладном пакете Statistics Toolbox. Использовали модель, включающую квадратичные эффекты и эффекты взаимодействия факторов.

В результате получен полином следующего вида:

= -131,4 +13,447 W - 0,281 + 2,478l + 0,0793 + 0,375 + -+ 0,175W - 0,241W l -1,719 10 W - 0,00156 W - 0,208 l + -17 -19 -+3,4510 -0,000774 -8,46810 -9,85610 l + 2 2 2 2 +0,000557l -0,245W + 00272 +0,1127l -0,000441 -0,00222.

Где – угол расположения термопары от оси магнетрона по вертикали; - угол расположения термопары от оси магнетрона по горизонтали; l - кратчайшее расстояние до магнетрона.

Для более наглядного представления распределения температур на рисунке 10 представлены объемный и контурный графики.

Рис. 10 - Объемный и контурный графики распределения температур на расстоянии 6 см от магнетрона при W = 20%, = 10с Анализ графиков позволяет говорить о том, что наблюдается значительная неравномерность нагрева зерна в активной зоне одного магнетрона. Следовательно, для обеспечения равномерности нагрева одной зоны недостаточно.

Необходимо предусматривать такую конструкцию активной зоны, чтобы при перемещении зерна между зонами действия магнетронов оно перемешивалось.

Эксперимент по определению коэффициентов критериальной модели активации и сушки зерна активным вентилированием.

При исследовании динамики нагрева зерна в активной зоне были получены кривые нагрева при первом и втором воздействии СВЧ поля.

Их анализ показал, что при повторном воздействии СВЧ поля на зерно скорость его нагрева меньше, чем при первом воздействии. Величина нагрева зерна и разность температур между температурой центра и поверхности зерна также меньше, чем при первом нагреве. Это необходимо учитывать при управлении магнетронами в активной зоне.

В соответствии с методикой был проведен эксперимент по определению функциональной зависимости = f (Q,W,). Регрессионный анализ экспериментальных данных проводили с использованием пакета прикладных программ Statistics Toolbox математического пакета MATLAB. Анализ полученного уравнения регрессии показал, что целесообразно представить зависимость = f (Q,W,) несколькими полиномами для различных интервалов времени активации и исходной влажности зерна.

В результате получили систему уравнений:

= 2,585 - 0,0775W - 0,0004 - 0,0015Q + 0,201W + при [0,13] v W 22% + 0,000187 Q, v = 350,35 - AW - 2,092 - 0,0159Qv + 0,0853W + + 0,000946W Qv + 0,003 Qv, при >A = 19,848 при Qv 600Вт / м3, W 22% A = 20,748 при Qv > 600Вт / м3, = 13,085 - 0,799 W - 0,849 - 0,0113Qv + 0,0285W + при [0,13] W 22% + 0,000377 W Qv + 0,000297 Qv + 0,0134W + 0,0126 2, = 13,085 - 0,799 W - 0,849 - 0,0113Q + 0,0285W + v при [0,13] 2 W 22% + 0,000377 W Q + 0,000297 Q + 0,0134 W + 0,0126 , v v Полученные уравнения использованы при проектировании СВЧ активных зон для интенсификации сушки зерна.

Производственная проверка эффективности применения СВЧ для интенсификации сушки зерна активным вентилированием.

С учетом теоретических и экспериментальных исследований, представленных в диссертационной работе фирмой «ООО АСТ» г. Таганрога, в соответствии с договором о научно-техническом сотрудничестве, разработана СВЧ активная зона для нагрева зерна. При производственной проверке эффективности использования СВЧ активации при сушке зерна активным вентилированием реализовали технологическую схему, по которой зерно для активации пропускали через СВЧ зону, затем сушили активным вентилированием. После вентилирования сухое зерно направляли в бурт, а влажное – на повторную активацию.

Проводили сравнительный эксперимент. В первом случае в вентиляционном блоке сушили зерно активным вентилированием без СВЧ активации, во втором – с СВЧ активацией. Результаты экспериментальнопроизводственной проверки показывают, что использование СВЧ активации зерна при его сушке активным вентилированием уменьшает продолжительность процесса не менее чем на 30%. Фирмой АСТ изготовлен экспериментальный образец сушилки зерна с СВЧ активацией.

Производственная проверка воздушно - тепловой предпосевной обработки семян на установках активного вентилирования. Для проверки полученных режимов работы электрооборудования в реальных условиях был проведен эксперимент по обработке семян в бункере типа К-878. Для обработки использовались семена ячменя сорта «Виконт» с исходной температурой 15оС. Обработка производилась в режиме «нагрев» – «охлаждение» – «нагрев» – «охлаждение».

Обработанные семена ячменя сорта «Виконт» были посеяны через 2 суток после обработки на поле фермерского хозяйства ФГОУ ВПО АЧГАА площадью 3,5 га и на поле ОПХ РФ РИАМА площадью 2 га. Для сравнения были высажены на таких же площадях необработанные семена.

В соответствии с методикой проведения полевого эксперимента определялась полевая всхожесть обработанных и контрольных (не подвергавшихся обработке) семян, проводился структурный анализ взрослых растений, контрольные обмолоты делянок.

Контрольные обмолоты до основной уборки урожая в фермерском хозяйстве АЧГАА дали следующие результаты: урожайность в варианте опыта составила 36 ц/га; урожайность на контроле (без обработки) – 30,6 ц/га.

Таким образом, урожайность обработанных семян на 5,4 ц/га выше, чем контрольных, что составляет 17,6% по отношению к контролю.

Контрольные обмолоты до основной уборки урожая в ОПХ РФ РИАМА дали следующие результаты: урожайность в варианте опыта составила 24,ц/га; урожайность на контроле (без обработки) – 22,1 ц/га.

Прибавка урожайности обработанных семян составила 2,4 ц/га по сравнению с контролем, что составило 10,8%.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. Увеличение продуктивности растениеводства, снижение потерь зерна после уборки требуют значительных энергозатрат. Одним из путей решения этих проблем является использование энергосберегающих электротехнологий, основанных на информационном подходе к описанию реакции зерна на внешние воздействия при сушке и предпосевной обработке активным вентилированием, что позволяет использовать потенциал самой зерновки как биологического объекта.

2. Использование принципа максимума информации позволило сформулировать подходы (методику) интенсификации процессов и разработки ресурсосберегающих электротехнологий сушки и предпосевной обработки зерна.

Для предпосевной обработки это: знание минимальной энергетики внешнего воздействия, которую воспринимает зерновка; цикличность воздействия; изменение амплитуды воздействия в циклах; изменение вида внешнего воздействия.

Для сушки: цикличность, периодичность внешнего воздействия на зерновой слой; полная зависимость состояния зернового слоя от внешнего воздействия; изменение вида внешнего воздействия в процессе сушки.

3. Эффективность управления процессами сушки и предпосевной обработки семян активным вентилированием зависит от качества контроля процесса.

При исследовании информативности процесса активного вентилирования выявлено, что для достоверного отражения его хода достаточно контролировать параметры агента сушки на входе и выходе зернового слоя. Современные технические средства позволяют реализовать алгоритм измерения влажности зерна с относительной погрешностью не более 2,5 %. Разработанные технические средства подтверждены патентами. Предложенный способ контроля влажности зерна на установках активного вентилирования рекомендован к использованию при влажности не более 18%.

4. На основании информационного подхода разработаны и защищены авторскими свидетельствами способы управления сушкой зерна активным вентилированием. Предложенные модели зернового слоя, систем управления, позволили разработать системы управления процессом сушки зерна активным вентилированием по критериям энергозатрат и производительности. Результаты моделирования и производственной проверки показали, что время сушки зерна может быть сокращено от 15 до 50% в зависимости от климатических условий, а энергозатраты снижены до 30%.

5. В соответствии с принципом максимума информации установлено, что максимальная полезность реакций зерновки обеспечивается при внешнем воздействии, которое полностью определяет её состояние. Таким воздействием при сушке является поле СВЧ. Для описания процесса СВЧ активации зерна получены функциональные зависимости: для расчета коэффициента конвективного теплообмена; изменения давления паров внутри зерновки при СВЧ активации и после её снятия.

6. В результате экспериментальных исследований получены уравнения регрессии, позволяющие рассчитать распределение температур в зоне действия одного магнетрона, с частотой 2,45 ГГц и зависимость перепада температур внутри зерновки от удельной мощности изучения. Это дает возможность проектировать зоны СВЧ активации для интенсификации сушки зерна. Производственная проверка показала, что применение зоны СВЧ активации для интенсификации сушки зерна активным вентилированием позволяет сократить время процесса на 30%. При этом расчетный дисконтированный доход от применения зоны СВЧ активации составляет 57,8 рублей на тонну сушимого зерна.

7. Проведенные с использованием информационного подхода теоретические исследования, лабораторные и полевые эксперименты позволили определить минимальные уровни и периоды колебаний внешних воздействий на семена, дающие наибольший эффект при их предпосевной обработке на установках активного вентилирования подогретым и электроактивированным воздухом.

Разработанные технологии предпосевной обработки семян подогреваемым и электроактивированным воздухом на установках активного вентилирования позволяют получать прибавку урожая от 6 до 20%. Разработанные рекомендации позволяют реализовать предлагаемые режимы на действующих установках активного вентилирования.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

В изданиях по перечню ВАК.

1. Васильев, А.Н. Анализ параметров воздушно-тепловой обработки для улучшения посевных качеств семян [Текст]/А.Н. Васильев, Н.М. Удинцова //Механизация и электрификация сельского хозяйства – 2000; N 1, - С. 9-10.

2. Васильев, А.Н. Косвенный контроль влажности и температуры зерна при сушке в плотном слое [Текст] /А.Н. Васильев //Механизация и электрификация сельского хозяйства – 2005; N 3, - С. 5-3. Васильев, А.Н. Оптимальное управление процессом активного вентилирования при регулировании подачи вентилятора [Текст]/ А.Н. Васильев // Известия Высших учебных заведений. Северо – Кавказский регион. Технические науки. 2007 г., №1 С. 103-104.

4. Васильев, А.Н. Сопротивление зернового слоя в бункерах при радиальном воздухораспределении [Текст]/А.Н. Васильев//Известия Высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион.Технические науки.2007г.,№3 С.103-104.

5. Васильев, А.Н. Влияние градиента температуры при СВЧ-нагреве на дав- ление пара в зерновке [Текст]/А.Н. Васильев, Д.А. Будников//Вестник ФГОУ ВПО МГАУ им.В.П. Горячкина.Агроинженерия.– 2007., №3, часть1, С. 27-29.

6. Васильев, А.Н. Модель СВЧ активации и сушки зерна активным вентилированием [Текст]/ А.Н. Васильев // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина. Агроинженерия. – 2007., №3, часть2, С. 91-93.

7. Васильев, А.Н. К расчету коэффициента конвективного теплообмена при СВЧ сушке зерна [Текст]/ А.Н. Васильев, Д.А. Будников //Механизация и электрификация сельского хозяйства – 2007; N 11, - С. 5.

8. Васильев А.Н. Проведение предпосевной обработки семян на установках активного вентилирования [Текст]/ А.Н. Васильев, Н.М. Удинцова, В.В. Ялтанцева //Переработка и хранение сельхозсырья – 2008; № 1, С. 19-21.

9. Васильев, А.Н. Термодинамический подход к описанию поведения семян при предпосевной обработке [Текст]/ А.Н. Васильев, А.Ф. Кононенко//Переработка и хранение сельхозсырья – 2008; № 1, С. 30-31.

10. Васильев, А.Н. Оптимизация сушки зерна активным вентилированием [Текст]/А.Н. Васильев//Переработка и хранение сельхозсырья – 2008; №6, С.

30-31.

11. Васильев А.Н. Проверка эффективности применения поля СВЧ для интенсификации сушки зерна активным вентилированием [Текст]/А.Н. Васильев, Б.Г. Смирнов//Переработка и хранение сельхозсырья – 2008; №7, С. 29-30.

12. Васильев, А.Н. Информационный подход к описанию предпосевной обработки зерна [Текст]/ А.Н. Васильев //Механизация и электрификация сельского хозяйства – 2008; N 8, - С. 20-22.

13. Васильев, А.Н. Информационный подход к описанию поведения зернового слоя при сушке [Текст]/ А.Н. Васильев //Вестник ФГОУ ВПО МГАУ им.

В.П. Горячкина. Агроинженерия. – 2008., №3, часть1, С. 28-31.

Авторские свидетельства и патенты.

14. А.с. СССР № 1402941. Устройство измерения влажности семян [Текст] / А.Н. Васильев, М.М. Фомичев, Б.А. Карташов. - Бюл. № 10 от 3.03.88.

15. А.с. СССР № 1423150. Способ автоматического управления процессом активного вентилирования зерна [Текст] / А.Н. Васильев, М.М. Фомичев, Б.А. Карташов, С.В. Новоселов. - Бюл. № 14 от 5.05.88.

16. А.с. СССР № 1551413. Способ автоматического управления процессом активного вентилирования зерна [Текст] / А.Н. Васильев, Б.А. Карташов, Ю.И. Деянов, А.А. Бабенко. - Бюл. № 11 от 23.03.90.

17. А.с. СССР №1599767.Устройство для измерения влажности семян [Текст] / А.Н. Васильев, Б.А. Карташов, А.М. Афанасьев. - Бюл. № 38 от 15.10.90.

18. А.с. СССР № 1734821. Способ автоматического управления процессом активного вентилирования зерна [Текст] / А.Н. Васильев, В.М. Гетманенко. - Бюл. № 19 от 23.05.92.

19. Патент РФ №2257040. Способ предпосевной обработки семян [Текст] / А.Н. Васильев, Н.М.Удинцова, А.Ф. Кононенко, В.В. Ялтанцева, А.С. Ерешко. Бюл. №21от 25.07.2005.

Монографии.

20. Васильев, А.Н. Электротехнология и управление в реализации адаптивных режимов предпосевной обработки зерна активным вентилированием [Текст] / А.Н. Васильев, А.Ф. Кононенко - Ростов-на-Дону, Терра-Принт.

2008. - 191 с.

21. Васильев, А.Н. Электротехнология и управление при интенсификации сушки зерна активным вентилированием [Текст] / А.Н. Васильев - Ростовна-Дону, Терра-Принт. 2008. - 240 с.

Другие издания.

22. Васильев, А.Н. Статистические характеристики параметров атмосферного воздуха для активного вентилирования семян [Текст] / А.Н. Васильев/ В кн.: Автоматика и вычислитель. техника в с/х. производстве// Сб. науч.

тр./МИИСП. -М.,- 1986. - С.77-23. Васильев, А.Н. Контроль процесса активного вентилирования зерна электрическим способом [Текст] / А.Н. Васильев// Автореф. диссерт. на соиск. учен. степ. к.т.н. - М., МИИСП, 1988. 16 с.

24. Васильев А.Н. Устройство измерения влажности семян [Текст] / А.Н. Васильев, М.М.Фомичев// В кн. Вузовская наука производству (сборн) - М., МИИСП, 1988. С. 96-98.

25. Васильев, А.Н. Информационно - система процесса активного вентилирования [Текст] / А.Н. Васильев, В.А. Григорьева // Исслед. процессов механизации ферм круп. рогатого скота. - Подольск, 1988., - С. 170-175.

26. Васильев, А.Н. Исследование воздушно-тепловой обработки для улучшения посевных качеств семян [Текст] / А.Н. Васильев, Н.М. Удинцова// Сб.

науч. тр. ВНИПТИМЭСХ/Результаты исследований и производственной проверки малозатратных технологий и технических средств для возделывания зерновызревающих культур в условиях засушливого земледелия - Зерноград, ВНИПТИМЭСХ, 1999., С. 228-233.

27. Васильев, А.Н. Построение математической модели процесса тепловлагообмена в зерновом слое [Текст] / А.Н. Васильев, Н.М. Удинцова// Сб. науч. тр. ВНИПТИМЭСХ/Результаты исследований и производственной проверки малозатратных технологий и технических средств для возделывания зерновызревающих культур в условиях засушливого земледелия - Зерноград, ВНИПТИМЭСХ, 1999., С. 233-238.

28. Васильев, А.Н. Выбор типа электрического воздействия на семена при предпосевной обработке активным вентилированием [Текст] / А.Н. Васильев, А.Ф. Кононенко // Материалы научной конференции, вып. 2. – Зерноград, АЧГАА, 2001г., С. 131-132.

29. Васильев, А.Н. Выбор типа электрического воздействия при предпосевной обработке семян [Текст]/А.Н. Васильев, А.Ф. Кононенко//Сб.тр. ВНИПТИМЭСХ/Разработка механизмов, технологических и технических средств нового поколения/Основа перевооружения АПК/, Зерноград, ВНИПТИМЭСХ, 2001, С. 216-220.

30. Васильев, А.Н. Математическая модель процесса предпосевной обработки семян электроактивированным воздухом [Текст] / А.Н. Васильев, А.Ф. Кононенко, С. Д. Босенко // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве. Сб. науч. тр. - Вып. 1. — Зерноград, АЧГАА, 2002. - С.123-127.

31. Васильев, А.Н. Предпосевная обработка семян ячменя электроактивированным воздухом [Текст] / А.Н. Васильев, А.Ф. Кононенко, А.С., Ерешко// Материалы 41 НТК. Челябинск:, ЧГАУ, 2002.- Ч.2. - С. 217-220.

32. Васильев, А.Н. Выбор параметров электроактиватора для предпосевной обработки семян активным вентилированием [Текст] / А.Н. Васильев, А.Ф.

Кононенко // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве. Сб. науч. тр. - Ставрополь: СГАУ, 2002.,- С.47-51.

33. Васильев, А.Н. Результаты экспериментов по предпосевной обработке семян электроактивированным воздухом [Текст] / А.Н. Васильев, А.Ф. Кононенко // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве. Сб. науч. тр. - Ставрополь:

СГАУ, 2002. - С. 31-36.

34. Васильев, А.Н. Проблемы оптимального управления сушкой зерна активным вентилированием [Текст] / А.Н. Васильев//1 -я международная научно-практическая конференция «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов)» - Москва, МГАУ, 2002. - С. 80-83.

35. Васильев, А.Н. Использование вторичных аэроионов для предпосевной обработки семян [Текст] / А.Н. Васильев, В.В. Ялтанцева, А.Ф. Кононенко.

Н.М. Удинцова// Энергосберегающие технологии и процессы в АПК (Материалы межвузовской научной конференции факультетов механизации, энергетики и электрификации) - Краснодар, КубГАУ, 2003. -С. 159-165.

36. Васильев, А.Н. Определение специфических реакций семян на их предпосевную обработку электрофизическим воздействием [Текст]/А.Н. Васильев, В. В. Ялтанцева, А.С. Ерешко, А.Ф. Кононенко//Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов. Выпуск 3) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, - 2003. -С. 104-110.

37. Васильев, А.Н. К построению моделей биологических объектов [Текст] / А.Н. Васильев// Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов - Выпуск 3) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, -2003. -с. 120-125.

38. Васильев, А.Н. Построение математической модели процесса сушки зерна в плотном слое [Текст] / А.Н. Васильев, Н.Б.Руденко // Современные проблемы использования электрооборудования в сельском хозяйстве (Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 2) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2003. – С. 63-39. Васильев, А.Н. О возможности использования различных видов аэроионов для предпосевной обработки семян[Текст] / А.Н. Васильев, В.В. Ялтанцева // Современные проблемы использования электрооборудования в сельском хозяйстве (Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 2) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2003. – С. 109-115.

40. Васильев А.Н. О принципах построения моделей биологических объектов [Текст] /А.Н. Васильев//Компьютерное моделирование и информационные технологии в науке, инженерии и образовании (Сборник материалов международной научной конференции)-Пенза:РИО ПГСХА, 2003.–С.23-27.

41. Васильев, А.Н. Анализ структуры урожая под воздействием предпосевной обработки различными способами [Текст] / А.Н. Васильев, В.В. Ялтанцева, А.С. Ерешко, А.Ф. Кононенко// Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов.

Вып.4) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2004.- С.108-112.

42. Васильев, А.Н. Динамические свойства зернового слоя при его сушке активным вентилированием и использование этих свойств в системах автоматического управления [Текст] / А.Н. Васильев, Н.Б.Руденко // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов. Вып.4) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2004.- С.112-117.

43. Васильев, А.Н. Влияние среды и способов предпосевной обработки семян на развитие растений, полученных из обработанных семян [Текст] / А.Н.

Васильев, В.В.Ялтанцева // Актуальные проблемы агропромышленного комплекса. (Международный сборник научных трудов).-Зерноград, АЧГАА, 2005., С.44-52.

44. Васильев, А.Н. Определение сопротивления зернового слоя при его сушке в бункерах активного вентилирования с радиальным воздухораспределением [Текст] / А.Н. Васильев, Н.Б.Руденко// Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве (Сборник научных трудов)- Ставрополь АГРУС, 2006.- С.107-111.

45. Васильев, А.Н. Экспериментальная установка и планирование эксперимента по СВЧ сушке зерна [Текст] / А.Н. Васильев, Д.А. Будников, Б.Г.Смирнов // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве (Сборник научных трудов) - Ставрополь АГРУС, 2006.- С.103-107.

46. Васильев, А.Н Динамика зернового слоя при его сушке активным вентилированием [Текст] / А.Н. Васильев, Н.Б.Руденко// Проблемы исследования и проектирования машин (II Международная научно-техническая конференция, сборник статей).- Пенза, 2006.- С. 162-164.

47. Васильев, А.Н. Критерий оптимальности и граничные условия в модели сушки плотного слоя [Текст] / А.Н. Васильев// Энергосберегающие технологии в АПК (Всероссийская научно-практическая конференция, сборник статей).- Пенза, 2006, РИО ПГСХА, С. 14-17.

48. Васильев, А.Н. Модель элементарного слоя зерна при его сушке [Текст] / А.Н. Васильев// Вавиловские чтения-2006 (Материалы конференции, посвященной 119-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова.

Секция «Механизация и электрификация сельского хозяйства». Часть1).- Саратов, Саратовский ГАУ, 2006, С. 24-29.

49. Васильев, А.Н. К построению модели оптимального управления сушкой зерна активным вентилированием [Текст] / А.Н. Васильев// Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов. Вып.6) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007.-С.62-50. Васильев, А.Н. Оптимизация предпосевной обработки семян активным вентилированием [Текст] / А.Н. Васильев// Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов. Вып.6) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007.-С.68-70.

51. Васильев, А.Н. Экспериментальная установка эксперимента по сушке зерна активным вентилированием электроактивированным воздухом [Текст] / А.Н. Васильев, А.Ф. Кононенко, Н.Н. Грачёва//Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов. Вып.6) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007.- С.71-73.

52. Васильев, А.Н. Экспериментальная установка и план эксперимента по определению динамических свойств зернового слоя при его СВЧ нагреве [Текст] / А.Н. Васильев, Д.А.Будников, Б.Г.Смирнов// Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов. Вып.6) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007.-С.74-77.

53. Васильев, А.Н. Предварительные результаты производственного эксперимента СВЧ сушки зерна [Текст] / А.Н. Васильев, Д.А. Будников, Б.Г.

Смирнов// Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов. Вып.6)- Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007.-С.78-80.

54. Васильев, А.Н. Планирование эксперимента по сушке активированного зерна озонированным воздухом [Текст] / А.Н. Васильев, О.В. Северинов, А.Ф. Кононенко // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов. Вып.6), Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007.С.81-83.

55. Васильев, А.Н. Использование теории подобия для описания СВЧ – сушки зерна [Текст] / А.Н. Васильев, Д.А. Будников // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов.

Вып.7) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007.- С.72-77.

56. Васильев, А.Н. Модель распределения температуры нагрева зерна по объему СВЧ активной зоны [Текст] / А.Н. Васильев, Д.А. Будников// Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве (Сборник научных трудов. Вып.7) - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007. - С.78-57. Васильев, А.Н. Критериальное уравнение изменения концентрации аэроионов при транспортировке [Текст] / А.Н. Васильев, Грачева Н.Н.// Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 6-й Международной научнотехнической конференции(13-14 мая 2008г.г. Москва, ГНУ ВИЭСХ). В 5-ти частях. Часть 3. Энергосберегающие технологии в животноводстве и стационарной энергетике. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008.-С. 253-257.

58. Васильев, А.Н. Управление процессами сушки и предпосевной обработки семян [Текст] / А.Н. Васильев//Автоматизация и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хозяйстве. Сборник докладов Х международной научно-практической конференции (16-17 сентября 2008г., г. Углич). Часть 1.- М.: Известия, 2008. – С.342-352.







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.