Šilumos sklaidos proceso medienos pjaustinio sampile skaitmeninis modelis
| Author | Affiliation |
|---|---|
Vincevičiūtė, Paulina | |
| Date | Issue | Start Page | End Page |
|---|---|---|---|
2022 | 1 (27) | 99 | 105 |
Šiuo metu biomasė Lietuvoje užima reikšmingą vietą tarp pirminių energijos išteklių. Per 70 % šilumos centralizuoto šilumos tiekimo sistemose šalyje pagaminama deginant biokurą. Taip pat plečiamos elektros energijos gamybos kogeneracinėse elektrinėse pajėgumai. Biokuro išteklių poreikis auga, bet jo paklausai ir ruošimui būdingas sezoniškumas: ne visuomet augalinės biomasės derliaus ruošos darbus galima organizuoti bet kuriuo metu. Todėl biokuro tiekimo grandinėje neišvengiama sandėliavimo etapo. Dėl biomasei būdingo biologinio aktyvumo, netinkamų sandėliavimo sąlygų, žaliavos paruošimo, sudėtinga išvengti mikrobiologinių, biocheminių ir termocheminių procesų. Tai įtakoja patiriamus masės nuostolius, biokuro kokybės pokyčius, sampilo temperatūrą, kaitimo ir savaiminio užsiliepsnojimo pavojaus riziką. Optimalios laikymo sąlygos priklauso nuo žaliavos drėgnio, frakcinės sudėties, sampilo poringumo, aplinkos sąlygų ir kitų veiksnių. Jų poveikio analizės ir dėsningumų nustatymas yra darbui ir laikui imlus bei specialaus pasiruošimo reikalaujantis procesas. „Visual Basic 6” matematinio programavimo erdvėje sukurtas skaitmeninis modelis leido išvengti sudėtingų praktinių eksperimentų ir tyrimams panaudoti informacines technologijas. Modelis naudojamas šilumos sklaidos procesui medienos pjaustinyje imituoti ir temperatūros kitimo dinamikai skirtinguose biokuro sampilo sluoksniuose tirti. Sukurto modelio adekvatumas buvo patikrintas pagal Fišerio kriterijų palyginant gautus rezultatus su magistro K. Žiūros 2018–2020 metais (vadovas doc. dr. Egidijus Zvicevičius) gautais eksperimentiniais tyrimų rezultatais. Apskaičiavus Fišerio kriterijų gauta, jog F8 = 0,068, o F16 = 0,0229. Kritinis Fišerio kriterijus 22 skaičiavimo rezultatų imčiai lygus Fkr. = 0,336. Kadangi apskaičiuotos Fišerio kriterijaus reikšmės nėra didesnės už kritinę, reiškia jog skaitmeninis modelis yra adekvatus.
Nowadays biomass occupies a significant place among primary energy sources in Lithuania. Over 70% of heat in district heating systems in the country is produced by burning biofuels. Capacity for electricity generation in cogeneration plants is also being expanded. The demand for biofuel resources is growing, but its demand and production are seasonal: it is not always possible to organize the harvesting of plant biomass at any time. Therefore, the storage phase in the biofuel supply chain is unavoidable. Due to the inherent biological activity of biomass, unsuitable storage conditions, preparation of raw material, it is difficult to avoid microbiological, biochemical and thermochemical processes. This affects the weight loss, changes in the quality of the biofuel, the temperature of the sample, the risk of heating and the risk of spontaneous combustion. Optimal storage conditions depend on the moisture content, fractional composition, porosity of the sample, environmental conditions and other factors. Analyzing their effects and determining their regularities is a labor- and timeconsuming process that requires special preparation. The digital model developed in the mathematical programming space of Visual Basic 6 made it possible to avoid complex practical experiments and to use information technology for research. The model is used to simulate the heat dissipation process in wood chips and to study the dynamics of temperature change in different layers of biofuel samples. The adequacy of the developed model was checked according to Fisher's criterion by comparing the obtained results with the experimental research results obtained by Master K. Žiūra in 2018-2020 (supervisor doc. Dr. Egidijus Zvicevičius). After calculating the Fisher criterion, it was obtained that F8 = 0.068 and F16 = 0.0229. The critical fisher criterion for a sample of 22 calculation results is Fkr. = 0.336. Since the calculated values of the Fisher criterion are not higher than the critical one, it means that the digital model is adequate.
Vytauto Didžiojo universitetas / Vytautas Magnus University |
Inžinerijos fakultetas / Faculty of Engineering |
Žemės ūkio akademija / Agriculture Academy |