Отзыв оппонента 2 (Повышение энергоэффективности электротехнологических комплексов вакуумно-высокочастотной сушки древесины)

отзыв официального оппонента на диссертацию Коренкова Дмитрия Андреевича «Повышение энергоэффек- тивности электротехнологических комплексов вакуумно-высокочастотной сушки древесины», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.10 — «Злектротехнология» Актуальность работы Актуальность темы обусловлена заинтересованностью мебельных и других деревообрабатывающих предприятий, занимающихся сушкой древесины в высокопроизводительных сушильных установках, позволяющих получать высокое качество сухих пиломатериалов. Обеспечить быструю и качественную сушку пиломатериалов возможно при использовании электромагнитного поля, выполняющего роль внутреннего источника энергии.

Комбинация высокочастотной электромагнитной энергии и вакуума обеспечивает интенсивное удаление воды при достаточно низкой температуре, при этом сохраняются природные характеристики древесины. Такая технология позволяет повышать скорость сушки пиломатериалов до 10 раз, по сравнению с традиционной конвективной сушкой. Теоретические затраты энергии на удаление воды при вакуумновысокочастотной сушке даже ниже, чем при традиционной сушке. Однако, энергетические потери от преобразования электрической энергии промышленной частоты в высокочастотную энергию электромагнитного поля и дополнительные затраты энергии на работу вспомогательного оборудования снижают экономические показатели. Поэтому энергия электромагнитного поля находит применение на сушильных предприятиях, где необходимо обеспечивать сушку за ограниченный промежуток времени. Для решения проблемы повышения энергоэффективности вакуумновысокочастотных комплексов в работе исследован фактор, характеризующий эффективность преобразования в обрабатываемом материале электромагнитной энергии в тепловую.

Равномерность теплофизических показателей обес- печивается одинаковой напряженностью электрического поля в объеме загруженного материала. Поэтому, в качестве количественной характеристики выбран коэффициент неоднородности напряженности электрического поля. Для достижения поставленной цели автору потребовались разработка математической модели взаимосвязанных задач электродинамики, тепломассопереноса и термодинамики, ее верификация, проведение вычислительных экспериментов, разработка комплекса мер по снижению коэффициента неоднородности электрического поля в загрузке и проведение техникоэкономического обоснования их эффективности. Следует отметить, что представленная работа согласуется с действующими в Российской Федерации законодательными актами и государственными программами в области энергосбережения. На основании изложенного диссертационную работу следует считать выполненной на актуальную тему и представляющей большой интерес для дальнейшего развития теории и практики вакуумно-высокочастотной сушки и диэлектрического нагрева материалов.

Научная новизна основных результатов работы В рецензируемой работе автором впервые предложены и обоснованы следующие оригинальные научные положения: - методика исследования в программе Е1сит с последующей обработкой результатов численного решения в среде Майсад распределения параметров электрического поля в поперечном сечении рабочего конденсатора в зависимости от свойств материалов загрузки и различных геометрических факторов, в том числе размеров шпаций и воздушных зазоров. - совокупность математических моделей электродинамических явлений и процессов диэлектрического нагрева и сушки древесины в вакууме с учетом неравномерности распределения удельной мошности внутренних источников теплоты в материале, изменения свойств среды на стадии вакуумирования рабочей камеры и специфики тепломассопереноса при высокоинтенсивном режиме сушки; - установленные зависимости среднего значения и коэффициента неоднородности напряженности электрического поля в поперечном сечении рабочего конденсатора от размеров воздушных зазоров и шпаций; - результаты моделирования распределения температуры, влагосодержания, удельной мощности внутренних источников теплоты и напряженности электрического поля по длине штабеля пиломатериалов при их вакуумновысокочастотной сушке, полученные для разных частот ВЧ генератора и разных вариантов его подключения к электродам рабочего конденсатора.

Обоснованность и достоверность полученных положений, результатов и выводов Методологической базой диссертационного исследования является математическое моделирование, основанное на теориях электромагнитного поля, диэлектрического нагрева и тепломассопереноса, методах математической физики и вычислительной математики. Основными методами исследования в работе являются компьютерное моделирование с использованием метода конечных элементов в среде Е1сШ и математическое моделирование с программной реализацией метода конечных разностей в среде Майсас1.

Достоверность научных положений, результатов и выводов подтверждается корректным применением методов компьютерного и математического моделирования; согласованностью имеющихся и полученных экспериментальных данных с результатами моделирования. Основные результаты работы прошли апробацию на международных и российских конференциях, опубликовано 11 статей, получены один патент и одно свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ. Опубликованные работы отражают основное содержание диссертации.

Практическая значимость результатов работы Практическая значимость результатов диссертационной работы состоит в следующем: - получены графические зависимости среднего значения и коэффици- ента неоднородности напряженности электрического поля в поперечном се- 3 чении рабочего конденсатора от размеров воздушных зазоров и шпаций, которые позволяют выбрать оптимальный вариант укладки пиломатериалов; - разработаны программы в среде Ма~Ьсай для исследования распределения температуры, влагосодержания, удельной мощности внутренних источников теплоты и напряженности электрического поля по длине штабеля пиломатериалов при их вакуумно-высокочастотной сушке, которые упрощают расчет и выбор параметров ВЧ генератора и варианта его подключения к электродам рабочего конденсатора; - даны рекомендации для снижения коэффициента неоднородности электрического поля в поперечном сечении рабочего конденсатора.

- предложен способ снижения неравномерности сушки по длине рабочего конденсатора, обеспечивающий улучшение технико-экономических показателей вакуумно-высокочастотных комплексов; - даны рекомендации о целесообразности применения высокочастотной сушки в вакууме в зависимости от толщины пиломатериалов. Замечания по диссертационной работе 1. Зависимость расчетных коэффициентов (теплопроводности, влагопроводности и др.) от температуры и влажности представлены в виде матриц, приведенных в Приложении Г. Для наглядности и использования в практических инженерных расчетах следовало бы представить их графически. 2. На графиках (стр.44) неверно указана размерность отношения длины волны к высоте штабеля.

3. Проведенное исследование зависимости среднего значения и коэффициента неоднородности напряженности электрического поля в поперечном сечении рабочего конденсатора от размеров воздушных зазоров и шпаций выполнено для значения влагосодержания пиломатериала 60 ',4. Не ясно, как будут меняться данные зависимости при других значениях влагосодержания? 4.

Задача расчета напряженности электрического поля в поперечном сечении рабочего конденсатора решена в плоско-параллельной постановке 4 (плоскость х-у согласно рисунку 3 автореферата). Будет ли меняться картина поля в поперечном сечении в зависимости от координаты я? 5. В работе также следовало бы уделить внимание первому пункту предложенных путей повышения энергоэффективности исследуемых комплексов, то есть совершенствованию их высокочастотного тракта, поскольку в этом случае может быть достигнуто еще большее снижение затрат энергии на сушку.

6. В работе предложен способ повышения равномерности сушки на основе результатов моделирования температурных, влажностных и электромагнитных полей при стандартной длине досок б м. Не ясно, будет ли этот способ эффективным при уменьшении длины пиломатериала? Сделанные замечания не имеют принципиального характера и не снижают значимости диссертационного исследования. Заключение С учетом вышеизложенного считаю, что диссертационная работа Коренкова Д.А.

«Повышение энергоэффективности электротехнологических комплексов вакуумно-высокочастотной сушки древесины» представляет собой самостоятельную, завершенную научно-квалификационную работу, имеющую теоретическую и практическую значимость. Диссертация выполнена на высоком научном уровне по актуальной теме, посвященной вопросу повышения энергоэффективности вакуумно-высокочастотных электротехнологических комплексов путем снижения неравномерности распределения электромагнитного поля в рабочем конденсаторе и процесса сушки древесины в целом, и соответствует паспорту специальности 05.09.10 — Элекротехнология.

Автореферат отражает содержание диссертации, дает необходимое представление о проведенных исследованиях и полученных результатах. По актуальности, научной новизне и практической значимости диссертационная работа «Повышение энергоэффективности электротехнологиче- ских комплексов вакуумно-высокочастотной сушки древесины» соответству- 5 ет требованиям п. 9-14 Положения ВАК РФ, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата технических наук, а ее автор, Корен- ков Дмитрий Андреевич, достоин присуждения ему ученой степени кандида- та технических наук по специальности 05.09.10 — Элекротехнология.

Официальный оппонент, Доктор технических наук, профессор кафедры древесиноведения и технологии деревообработки Мытищинского филиала Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (национальный исследовательский университет)» Галкин Владимир Павлович Мытищинский филиал ФГБОУ ВО «Московский государственный техниче- ский университет имени Н,Э. Баумана» (национальный исследовательский университет)» 141005, Россия, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д.

1 Тел. (498) 687-37-25 Е-гпа11: ч8аПап ®пци1.ас.ги 15 февраля 2018 г. Подпись В.П. Галкина Директор МФ МГТУ профессор, д.т.н. заверяю им. Н.Э. Баумана *~==:.,—.— Санаев Виктор Георгиевич .