Введение к работе
Актуальность темы. Россия располагает значительными запасами торфяного сырья, рациональное использование и комплексная разработка которого составляет одну из важнейших задач торфяной промышленности. Сейчас, когда особенно возрос спрос на энергоносители, такие как нефть, природный газ и уголь, значение торфа как местного вида топлива и сырья для многих промышленных отраслей может более повысится при условии развития и совершенствования технологии торфяного производства, расширения сфер использования торфа и продуктов его переработки.
Успешно решить эту проблему нельзя без глубоких исследований состава и физико-механических свойств торфа, а также без изучения основных закономерностей образования, превращения, деформирования и разрушения торфяных структур при прессовании, диспергировании, физико-химическом модифицировании и сушке.
Методы анализа определяют характеристики переходных процессов в предельном состоянии торфяных структур и устанавливают количественные и качественные критерии их оценки. Обобщение имеющегося значительного экспериментального материала в области исследования процессов механической переработки торфяных структур на основе методов системного анализа и математического моделирования обеспечивает переход на новый качественный уровень в осмыслении происходящих явлений и процессов.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы являегся разработка и обоснование метода оценки состояния и изменчивости свойств торфяных структур в процессах их разрушения.
Исходя из поставленной цели решались следующие основные задачи:
обобщение показателей и критериев оценки,процессов механической переработки торфяных структур;
теоретическое и экспериментальное обоснование основных закономерностей процесса разрушения торфяных структур с учетом его нелинейного характера;
классификация основных методов механической переработки торфа;
разработка комплексного алгоритма анализа, моделирования и прогнозирования процессов разрушения торфяных структур;
- разработка методологии функциональной оптимизации и
оценки эффективности технологических процессов торфяного произ
водства.
Объекты и методы исследования. Объектами исследования были наиболее распространенные виды торфа верхового и низинного типа. В лабораторных исследованиях использовались специально подготовленные образцы торфяных структур. Для решения проблемы использовались теоретические и экспериментальные методы. В основу теоретических исследований положен синергетическии подход к оценке предельного состояния нелинейных процессов, системный анализ, моделирование и компьютерный эксперимент, а также метод количественной и качественной оценки процессов в приведенной системе оценки.
Научная новизна. На основании теоретических обобщений и экспериментальной проверки мегодов механической переработки торфяных структур установлены:
характеристики нелинейных процессов механической переработки торфяных структур;
комплекс показателей переходных процессов при поверхностном разрушении, который позволяет перейти от параметрической к функциональной оптимизации технологических процессов торфяного производства;
Практическая ценность работы заключается в разработке универсального метода анализа предельных характеристик торфяных структур в процессе их деформирования, дробления, измельчения, резания, фрезерования, диспергирования и перемешивания, обеспечивающего значительное сокращение объема предварительных экспериментальных исследований. Разработаны методы и приборы для проведения тестовых исследований свойств торфяных структур.
Основные положения, выносимые на защиту:
методика анализа нелинейности процессов разрушения торфяных структур и определения их критических структурно-механических параметров;
логико-аналитическая модель торфяной структуры, как функциональной системы, проявляющей свойства нелинейности;
классификация основных методов механической переработки торфа с использованием комплексного критерия оценки нелинейности;
принципы оценки функциональной оптимизации и эффективности технологических процессов механической переработки торфа.
Апробация работы. Результаты исследований по диссертационной работе доложены и обсуждены на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и сотрудников Тверского политехнического института (Тверь, 1992), Белорусской государственной политехнической академии (Минск, 1994); на научных
советах ВНИИТП (Санкт-Петербург, 1994) и ИПИПРЭ АН В (Минск, 1994); на международных конференциях (Тверь, 1994, 1996).
Публикации. По материалам диссертации сделано 6 публикаций.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, приложения, списка литературы из 114 наименований. Работа изложена на 198 страницах, включает 100 иллюстраций.
