Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 3.

Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, № 3. С. 316-334. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26-3-316-334 Результаты определения ТФХ слоя опилок экспериментальным методом в сравнении с ранее полученными расчетом литературными данными представлены в табл. 2. Таблица 2. ТФХ слоя опилок, установленные экспериментальным методом в сравнении с литературными данными Table 2. Thermophysical characteristics of the sawdust layer established by the experimental method in comparison with the literature data Метод определения Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К) Объемная теплоемкость, Дж/(м3-К) Коэффициент потенциалопроводности теплопереноса, м2/с Лабораторный стенд 5,76-10-4 2 305,03 2 ,5010 -7 Литературные данные (Коробицын, 2008) 4,6 10-2 - 1,099 10-9 Примечание. Измеренный тепловой поток в фокальном пятне 800 Вт/м2 с учетом длительности теплового импульса 15 с Qmax составит 12 000 Дж/м2; насыпная плотность опилок от 108 до 158 кг/м3, массовая доля влаги в опилках 50 %, литературные и экспериментальные данные сопоставимы для сравнения. При сравнении экспериментальных данных с литературными становится очевидным уточнение отдельных ТФХ более, чем на два порядка. Столь существенная разница значений ТФХ может стать причиной погрешности прогнозных расчетов теплопереноса с использованием математической модели, а в случае с расчетом температуры пиролиза может затруднить оценку энергоэффективности аппарата и оптимизацию эксплуатационных режимов на основе моделирования. С использованием компьютерной программы (Коробицин, 2008) и полученных разработанным экспериментальным методом значений ТФХ слоя опилок рассчитаны значения температуры для любой точки слоя топлива в любой момент времени в течение 15 мин с начала терморадиационного нагрева. Ниже в табл. 3, 4 и на рис. 13 приведены результаты моделирования пиролиза для слоя опилок ольхи с насыпной плотностью 154 кг/м3 и начальной влажностью 50 %, количество избыточно добавленной влаги 40 мас.%. Таблица 3. Результаты моделирования полей температуры и влажности в слое топлива в процессе пиролиза, длительность дымообразования 15 мин Table 3. Simulation results of temperature and humidity fields in the fuel layer during pyrolysis, smoke generation duration 15 min Координата слоя i, усл. ед. Влажность слоя i в момент времени 15 мин, доли единицы Температура слоя i, ° Координата слоя i, усл. ед. Влажность слоя i в момент времени 15 мин, доли единицы Температура слоя i, ° 1 0,700 15,0 32 0,474 35,6 2 0,681 15,5 33 0,480 37,2 3 0,665 16,0 34 0,486 39,0 4 0,647 16,5 35 0,492 40,9 5 0,629 17,0 36 0,499 42,9 6 0,611 17,5 37 0,506 45,1 7 0,595 18,0 38 0,512 47,5 8 0,580 18,4 39 0,519 50,1 9 0,565 18,9 40 0,528 52,8 10 0,549 19,4 41 0,533 55,9 11 0,537 19,8 42 0,540 59,1 12 0,525 18,9 43 0,546 62,6 13 0,513 20,7 44 0,550 66,3 14 0,502 21,2 45 0,557 70,1 15 0,494 21,6 46 0,558 74,5 16 0,484 22,1 47 0,563 78,8 17 0,478 22,5 48 0,562 83,8 18 0,471 23,0 49 0,562 88,9 19 0,465 23,6 50 0,560 94,3 20 0,460 24,1 51 0,554 100,1 21 0,457 24,7 52 0,548 106,2 22 0,455 25,3 53 0,541 112,5 329