ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОМАСОПЕРЕНЕСЕННЯ В ДЕРЕВИНО-КОМПОЗИТНИХ МАТЕРІАЛАХ ЗАСОБАМИ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ГІДРОДИНАМІКИ

Анотація

Деревино-композитні матеріали (ДКМ), під час свого кондиціонування проходить складні процеси тепломасообміну. Розуміння цих взаємодій має вирішальне значення для оптимізації процесу кондиціонування та забезпечення високої якості кінцевого продукту. У цьому дослідженні розглядається проблема моделювання взаємозв’язків, що виникають під час кондиціонування ДКМ, враховуючи їх характеристики, що залежать від температури, вмісту вологи та щільності матеріалу. Крім того, у процесі моделювання враховуються різні вхідні параметри для задання оптимальних режимів кондиціонування. Незважаючи на наявність цих параметрів у довідковій літературі, заснованій на результатах реальних експериментів, консолідація цих даних при комп’ютерному моделюванні все ще залишається серйозною задачею. Щоб усунути цю прогалину, це дослідження спрямоване на моделювання процесів тепломасообміну під час охолодження ДКМ за допомогою програмного забезпечення для обчислювальної гідродинаміки (CFD), таке як SolidWorks Flow Simulation. Використовуючи можливості CFD, можна відносно легко використати технологічні та технічні параметри, що задіяні в процесі кондиціонування ДКМ. При цьому, в роботі наведено детальний опис створеної 3D моделі камери кондиціонування ДКМ та її основних компонентів. Окрім цього, в роботі наведено опис різних вхідних параметрів, що використовуються в процесі моделювання, серед яких температура, вологовміст та густина ДКМ. Також здійснено налаштування роботи вентиляторів та задано початкові значення температури, вологовмісту та швидкості руху повітряних мас. В результаті проведеного моделювання отримані результати, серед яких розподіл температурного поля та вологовмісту на поверхні ДКМ при різній густині матеріалу та параметрах кондиціонування. Додатково, отримано вигляд траєкторії руху та швидкості повітряних мас в межах 3D моделі. Загалом отримані результати дозволяють краще зрозуміти вплив різних вхідних параметрів на процес тепломасоперенесення в ДКМ під час їх охолодження. Враховуючи всебічний аналіз, дана робота може бути корисною для вдосконалення процесів виробництва ДКМ та контролю якості кінцевої продукції. Зокрема, вона підкреслює важливість подальших досліджень у цій області та потребу у комп’ютерному моделюванні таких процесів для подальшого розвитку ефективних інженерних рішень.