CC BY
34
Второй путь подразумевает корректировку средней температуры в режиме реального времени. То есть предполагается, что с момента появления проростков ведется наблюдение за погодными условиями, и на их основе рассчитываются текущие средние значения интенсивности суммарной радиации, наружной температуры и коэффициента теплопередачи, с помощью которых пересчитывается и корректируется оптимальная средняя температура воздуха теплицы. То есть технология будет включать следующую цикличную последовательность действий:
1) выбирается начальная средняя температура;
2) через некоторый, сравнительно малый промежуток времени значения ¿нар.д.ср,
Вар н ер, ^ср, тд.ср пересчитываются с учетом зарегистрированных от посева по текущее время погодных данных;
3) с помощью вычислительных устройств рассчитываются оптимальные дневные и ночные температуры;
4) по формуле (6) определяется оптимальная средняя температура;
5) возврат в пункт 2.
Также стоит отметить, что данный критерий оптимизации температуры воздуха, когда обеспечивается минимальный расход теплоты за вегетацию, может быть сформулирован как отдельный способ автоматического управления [5] безотносительно к комбинированному способу. Тогда управление дневной и ночной температурами, в отличие от комбинированного способа, где дневная температура определяется исходя из условия максимального фотосинтеза, будет осуществляться по найденным из системы уравнений (5) оптимальным средним дневной и ночной температурам для достижения
минимума энергозатрат за вегетационный период развития растений.
Выводы
Предложенный способ автоматического управления температурой воздуха теплицы позволяет создавать необходимую скорость развития растений, обеспечивая при этом высокую фотосинтетическую продуктивность. Достигается это за счет оптимизации фотосинтеза в дневное время суток и поддержания ночной температуры на таком уровне, чтобы среднесуточная температура оставалась постоянной, соответствующей заданному значению. Также стоит добавить, что выбор средней температуры следует осуществлять из соображений повышения эффективности: или с учетом сезонных изменений цен на тепличную продукцию, или с учетом расхода тепловой энергии за вегетацию.
Список литературы
1. Пат. 2233577 С1 РФ, МПК А01 G 7/00. Способ регулирования факторов внешней среды при выращивании растений / А.Г. Молчанов. — № 2003110600/12; заявл. 14.04.2003; опубл. 10.08.2004.
2. Пат. 2049380 С1 РФ, МПК A 01 G 9/26. Способ автоматического управления температурным режимом в теплице / Ф.Я. Изаков, С.А. Попова. — № 5067516/15; заявл. 13.10.1992; опубл. 10.12.1995.
3. Dieleman, J.A. Effects of temperature integration on growth and development of roses / J.A. Dieleman, E. Meinen, T.A. Dueck // Acta hortic. — 2005. — V. 691. — P. 51-58.
4. Лебедев, Н.С. О механизме действия лимитирующих факторов жизни растений и законы продуктивности /
Н.С. Лебедев // Сельскохозяйственная биология. — 1999. — № 1. — С. 79-87.
5. Попова, С.А. Оптимизация температурного режима теплицы / С.А. Попова, Ф.Я. Изаков, Д.Н. Антонов, И.Н. Антонов // Вестник ЧГАУ. — 2008. — № 52. — С. 90-95.
УДК 631.3: 636.085 В.В. Самуйло, аспирант
ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА СУШКИ БЕЛКОВО-УГЛЕВОДНЫХ ГРАНУЛ
В современных условиях усилия ученых и производственников целесообразно направить на разработку ресурсосберегающих технологий экологически чистого производства мяса и шкурок при разведении кроликов в шедах, при кормлении их по рационам с использованием новых рецептов белково-витаминно-минеральных добавок, доступных нетрадиционных кормов [1].
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ№ 1'2010
Для производства белково-углеводных гранул для кроликов используется нерастворимый соевый остаток (окара). Первоначально из окары отжималась жидкая фракция. Далее приготовляли двухкомпонентную смесь из окары влажностью 50 % и соломенной муки влажностью 9,75 %, а затем изучался процесс получения сухих гранул из двухкомпонентной смеси окара + соломенная мука.
------------------------------ 57
Таблица 1
Уровни и интервалы варьирования факторов для зависимости Y4 = /(Xj; Х2; Х3)
Уровни варьирования Факторы
X / WH, % Х2 / Т, мин Х3 / t, оС
Верхний (+) 35,0 55,0 110,0
Основной (0) 30,0 50,0 105,0
Нижний (-) 25,0 45,0 100,0
Интервал варьирования 5,0 5,0 5,0
Таблица 2
Матрица планирования и результаты эксперимента по изучению зависимости У4 = fXi; Х2; Хз) ^ min
В качестве критерия оптимизации для этого процесса была принята крошимость гранул Кр, % (74). На основании поисковых опытов были выделены наиболее значимые факторы, существенно влияющие на процесс сушки гранул. Такими факторами являются:
• начальная влажность гранул Жн, %;
• продолжительность сушки Т, мин;
• температура сушки t,0C.
Уровни и интервалы варьирования данных факторов приведены в табл. 1.
Эксперимент проводился по стандартной матрице многофакторного эксперимента 23 [1] . Результаты эксперимента приведены в табл. 2.
После реализации эксперимента согласно матрице и получения значений критериев оптимизации проведены математическая обработка результатов и построение математических моделей процесса сушки в виде уравнений регрессии [2].
После отсеивания статистически незначимых коэффициентов в уравнении методом шагового анализа получили модель процесса сушки в кодированной форме:
74 = 4,57 - 3,00Х3 + 4,45Xj2 +
+ 5,80Х22 + 5,80Х32 ^ min. (1)
Адекватность модели (1) оценена посредством критерия Фишера. Согласно неравенству FR > FT при коэффициентах корреляции R4 = 0,926 и доверительной вероятности Р = 0,95 модель (1) является адекватной.
Перейдя от кодированных значений (Х1; Х2; Х3) к натуральным (WK; Т; t) получили модель сушки в раскодированной форме:
Кр = 336,9 - 10,68W - 23,22Т- 49,38t -
Р н
- 0,18 W2 + 0,23 Т 2 + 0,23t 2 ^ min. (2)
В результате решения задачи определены оптимальные значения независимых переменных, влияющих на процесс сушки, которые равны: начальная влажность гранул WK = 30 %; продолжительность сушки Т = 50 мин; температура сушки t = 106 107 оС.
При данных значениях параметров кроши-мость белково-углеводных гранул составляет Кр = 4,18 %.
Для анализа влияния указанных факторов на данный процесс построены поверхности отклика Y4 и их сечения. Для этого исходные уравнения регрессии сводили к уравнениям с двумя переменными.
Поверхности откликов и их сечения позволили наглядно проследить влияние факторов на критерий оптимизации Y4.
Экспериментальным путем получены математические модели процесса сушки белково-углеводных гранул и на их основе определены оптимальные значения параметров исследуемого процесса. Данные значения параметров получены с учетом взаимосвязей таких параметров, как начальная влажность гранул, продолжительность и температура сушки в сушилке камерного типа с активным сушильным агентом.
Список литературы
1. Калугин, Ю.А. Кормление кроликов / Ю.А. Калугин. — М.: Изд-во Агропромиздат, 1985.
2. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. — М.: Колос, 1973.
№ опыта Xj Х2 Х3 Y4
1 1 1 +1 17,5
2 +1 1 1 24,0
3 1 + 1 1 23,0
4 +1 + 1 +1 15,0
5 1 1 1 25,0
6 +1 1 +1 18,0
7 1 + 1 +1 17,0
8 +1 + 1 1 26,0
9 1,215 0 0 8,0
10 +1,215 0 0 14,0
11 0 1,215 0 17,0
12 0 +1,215 0 9,0
13 0 0 1,215 14,0
14 0 0 +1,215 12,0
15 0 0 0 5,0
58
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ №Г2010
