Адрес для переписки: Сычевский Вячеслав Александрович — Институт тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова НАН Беларуси ул. П. Бровки, 15, 220072, г. Минск, Республика Беларусь Тел.: +375 17 284-11-39 office@hmti.ac.by
Address for correspondence: Sychevsky Vyacheslav А. — A. V. Luikov Heat and Mass Transfer Institute of NAS of Belarus 15 P. Brovka str., 220072, Minsk, Republic of Belarus Tel.: +375 17 284-11-39 office@hmti.ac.by
Одно из важных направлений развития промышленного производства – переработка древесины, в которой сушка занимает значительное место. Основным в настоящее время является конвективный способ сушки древесины в сушильных камерах. Однако в научной литературе не уделяется должного внимания структуре газового потока в сушильных установках и, в частности, в зазорах между горизонтальными рядами пиломатериалов в штабеле. В то время как воздух, протекающий в пространстве между горизонтальными рядами, способствует нагреву древесины и удалению влаги из пограничного слоя. В статье исследуется аэродинамика экспериментального лесосушильного стенда Института тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова НАН Беларуси. Геометрическая структура лесосушильного стенда сложная. Поэтому расчет аэродинамики сушильного агента в камере осуществлен на основе программного комплекса ANSYS Fluent 14.5. Для этого создана расчетная геометрическая модель конвективной камерной сушильной установки. Разработана физико-математическая модель аэродинамики конвективной сушки пиломатериалов в лесосушильном стенде Института тепло- и массообмена. На основе проведенных расчетов выполнен анализ структуры потока сушильного агента, выявлены застойные зоны. Установлено, что лесосушильный стенд работает не в оптимальном аэродинамическом режиме. Для определения оптимального аэродинамического режима сушильной камеры проведены расчеты с учетом дополнительного канала между задней стенкой камеры и штабелем, при отсутствии экрана сверху штабеля и наличии экрана между полом и штабелем, при изменении скорости сушильного агента, различных перепадах давления на вентиляторе, вариации количества межрядовых прокладок. По результатам моделирования предложены рекомендации по оптимизации аэродинамики сушильной установки: необходимо снизить скорость сушильного агента в камере за счет уменьшения перепада давления на вентиляторе с начального (150 Па) до конечного (90 Па), а также установить в сушильной камере дополнительный экран между полом и штабелем.
Wood utilization is a critical direction of the industrial production advancement, where desiccation of wood holds a prominent place. Convective drying in chamber driers is the presentday dominant technique for wood desiccation. Nevertheless, available scientific literature on the subject does not place high emphasis on the issue of gas flow structure inside the drier installations and, in particular, in the clearance between horizontal rows of stacked saw timber. Whereas, the air flowing between horizontal rows facilitates wood heating and moisture removing from the boundary layer. The present article studies aerodynamics of the experimental timber drying test stand at the A. V. Luikov Heat and Mass Transfer Institute of NAS of Belarus. The timber drying test stand geometry structure is complicated, which is why aerodynamics valuation of the drier agent in the chamber involves the software system ANSYS Fluent 14.5. For that end, the researchers developed the convective drier installation geometrical model. A physico-mathematical simulation was developed for sawn timber convective drying aerodynamics in the timber drying test stand of the Heat and Mass Transfer Institute. Based on the computations made, the drier agent flow configuration was analyzed, stagnant pockets identified. It was found that the timber drying test stand was not operating within its optimal aerodynamic conditions. The drying chamber optimal aerodynamic conditions determination includes accounting for an additional canal between the chamber rear wall and the timber stack, absence of the screen above the stack, and presence of the screen between the floor and the stack. As well as variation of the drying agent speed, pressure differrential at the blower, the inter-row gobb amount variation. The paper offers recommendations on optimizing the drying installation aerodynamics based on the numerical simulation results. To this effect, speed of the drier agent in the chamber should be reduced at the expense of reduction of pressure differential at the blower: from initial (150 Pa) to final (90 Pa). It is necessary as well to install an additional screen between the chamber floor and the stack.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.