Научная статья на тему 'Математическая модель темпа изменения температуры внутри солнечной тепловой установки для замаривания коконов тутового шелкопряда'

Математическая модель темпа изменения температуры внутри солнечной тепловой установки для замаривания коконов тутового шелкопряда Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

CC BY
6
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
солнечная тепловая установка / живой кокон / замаривание кокона тутового шелкопряда / суммарная солнечная радиация / температурный режим / математическая модель / коконосушильный агрегат конвейерного типа. / a solar thermal device / live cocoon / the killing of pupa in the silkworm cocoons / total solar radiation / temperature mode / mathematical model / conveyor-type cocoon drying aggregate.

Аннотация научной статьи по технике и технологии, автор научной работы — Умаров Сардор Фотихович

С целью снижения расхода топ ливно-энергетических ресурсов для замаривания живых коконов тутового шелкопряда в работе предлагается высокопроизводительная солнечная тепловая установка, специально предназначенная для замаривания коконов. Данная установка является транспортабельной любым видом транспорта, управляется одним работником, не требует его квалификации. Внедрение этой установки позволяет на 100 % сэкономить топливно-энергетические ресурсы, расходуемые в существующих коконосушильных агрегатах конвейерного типа на базах первичной обработки коконов. Эксперименты по исследованию температурных режимов внутри солнечной тепловой установки с загруженными живыми коконами проводились в производственных условиях. Измерения температуры окружающей среды и внутри солнечной тепловой установки и поток суммарной солнечной радиации, падающей на горизонтальную поверхность солнечной установки, производились апробированными приборами. По результатам экспериментальных исследований разработана и предложена математическая модель темпа изменения температуры коконов внутри солнечной тепловой установки, учитывающая теплотехнические характеристики ограждающих его элементов, приток солнечной радиации и изменение температуры окружающей среды. С помощью данной математической модели можно разработать солнечные тепловые установки подобного назначения для необходимой температуры внутри установки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технике и технологии , автор научной работы — Умаров Сардор Фотихович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A mathematical model of the temperature fluctuation rates inside a solar thermal device for immobilizing the pupa of silkworm cocoons

In view of reducing the consumption of fuel and energy resources required for immobilizing the pupa of live silkworm cocoons, a high-performance solar thermal device designed for killing the pupa of cocoons is proposed in this work. This portable device can be transported by any vehicle and handled by a single operator, and it does not require any special qualifications. The application of this device enables the saving of 100% of fuel and energy resources consumed in existing conveyor-type cocoon drying aggregates at the premises destined for the primary processing of cocoons. Experiments to study temperature conditions inside a solar thermal device with loaded living cocoons were carried out in industrial settings. Measurements of the ambient temperature inside the solar thermal unit and the flux of total solar radiation incident on the horizontal surface of the solar device were made by means of proven tools. Based on the findings from experimental investigations, a mathematical model of the rate of change in the temperature of cocoons inside a solar thermal device has been developed and proposed, taking into account the thermal characteristics of its enclosing elements, the arrival of solar radiation, and changes in ambient temperature. This mathematical model will enable the development of a solar thermal device for a similar purpose for the required temperatures inside the device.

Текст научной работы на тему «Математическая модель темпа изменения температуры внутри солнечной тепловой установки для замаривания коконов тутового шелкопряда»

s

d ) https://dx.doi.org/10.36522/2181-9637-2023-6-5 UDC: 662.997.004.14:638.27(045)(575.1)

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕМПА ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВНУТРИ СОЛНЕЧНОЙ ТЕПЛОВОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ЗАМАРИВАНИЯ КОКОНОВ ТУТОВОГО

ШЕЛКОПРЯДА

Умаров Сардор Фотихович,

кандидат технических наук, заведующий лабораторией «Первичная обработка, стандартизация и сертификация коконов», ORCID: 0000-0002-1826-5619, e-mail: [email protected]

Научно-исследовательский институт шелководства

Введение

В Узбекистане для замаривания и высушивания коконов тутового шелкопряда применяются коконосушилки, работающие по принципу конвективного тепломассообмена. Одной из таких коконосушилок является конвейерная сетчатая коконосушилка типа СК-150К, которая в настоящее время эксплуатируется на всех базах первичной обработки коконов нашей республики. Для замаривания одной тонны живых коконов в этой коконосушилке расходуется 80 л дизельного топлива и 115 кВт-ч электроэнергии. Эти коконосушилки внедрены в производство в 1980-е годы и в настоящее время физически устарели. Так, большинство из них находится в нерабочем состоянии. С другой стороны, ежегодное увеличение цен на топливно-энергетические ресурсы вынуждает искать другие пути решения этой проблемы.

Одним из направлений снижения расхода топливно-энергетического ресурса для замаривания коконов тутового шелкопряда в условиях нашей республики является использование энергии солнечного излучения (итагоу & итагоу, 2012).

Территория Республики Узбекистан расположена в относительно благопри-

Аннотация. С целью снижения расхода топливно-энергетических ресурсов для замаривания живых коконов тутового шелкопряда в работе предлагается высокопроизводительная солнечная тепловая установка, специально предназначенная для замаривания коконов. Данная установка является транспортабельной любым видом транспорта, управляется одним работником, не требует его квалификации. Внедрение этой установки позволяет на 100 % сэкономить топливно-энергетические ресурсы, расходуемые в существующих коконосушильных агрегатах конвейерного типа на базах первичной обработки коконов. Эксперименты по исследованию температурных режимов внутри солнечной тепловой установки с загруженными живыми коконами проводились в производственных условиях. Измерения температуры окружающей среды и внутри солнечной тепловой установки и поток суммарной солнечной радиации, падающей на горизонтальную поверхность солнечной установки, производились апробированными приборами. По результатам экспериментальных исследований разработана и предложена математическая модель темпа изменения температуры коконов внутри солнечной тепловой установки, учитывающая теплотехнические характеристики ограждающих его элементов, приток солнечной радиации и изменение температуры окружающей среды. С помощью данной математической модели можно разработать солнечные тепловые установки подобного назначения для необходимой температуры внутри установки.

Ключевые слова: солнечная тепловая установка, живой кокон, замаривание кокона тутового шелкопряда, суммарная солнечная радиация, температурный режим, математическая модель, коконосушильный агрегат конвейерного типа.

TUT IPAK QURTI PILLASI G'UMBAGINI JONSIZLANTIRUVCHI QUYOSH ISSIQLIK QURILMASI ICHIDAGI HARORAT O'ZGARISH TEMPINING MATEMATIK MODELI

Umarov Sardor Fotixovich,

texnika fanlari nomzodi, "Pillaga dastlabki ishlov berish, standartlashtirish va sertifikatlashtirish" laboratoriyasi mudiri

Ipakchilik ilmiy-tadqiqot instituti

Annotatsiya. Mazkur maqolada tut ipak qurti-ning tirik pilla g'umbagini jonsizlantirish uchun yo-qilg'i-energetik resurslar sarfini kamaytirish maqsadida tut ipak qurti pillasi g'umbagini jonsizlantirishga maxsus mo'ljallangan, ish unumdorligi yuqori bo'lgan quyosh issiqlik qurilmasi taklif etilgan. Ushbu qurilmani joydan-joyga tashish qulaybo'lib, buniistalgan turdagitransportvositasida bajarish mumkin. Shuningdek, yuqori malakaga ega bo'lmagan ishchi-xodimlar ham ushbu qurilmada pillalarga ishlov bera oladi. Qurilmaning pillalarga dastlabki ishlov berish bazalariga joriy qilinishi mavjud konveyer tipidagi pilla quritish agregatlarida pilla g'umbagini jonsizlantirishga sarf bo'ladigan yoqilg'i-energetik resurslar sarfini 100%ga tejash imkonini beradi. Tirik pilla solingan quyosh issiqlik qurilmasi ichida harorat rejimini tadqiq etish bo'yicha tajribalar ishlab chiqarish sharoitida o'tkazildi. Tashqi havo va quyosh issiqlik qurilmasi ichidagi haroratlar, shuningdek, qurilmaning gorizontal sirtiga tushuvchi yig'indi quyosh radiatsiyasi oqimi aprobatsiyalangan o'lchash vositalariyordamida amalga oshirildi. Tajriba tadqiqoti natijalaridan kelib chiqib, quyosh issiqlik qurilmasini tashkil etuvchi elementlarining issiqlik texnikaviy xarakteristikalari, quyosh radiatsiyasi va tashqi havo harorati o'zgarishini e'tiborga oluvchi quyosh issiqlik qurilmasi ichidagi harorat o'zgarish tempining matematik modeli ishlab chiqildi. Ushbu matematik model yordamida qurilma ichida kerakli haroratni ta'minlab bera oladigan pilla g'umbagini jonsizlantiruvchi quyosh issiqlik qurilmalarini ishlab chiqish mumkin.

Kalit so'zlar: quyosh issiqlik qurilmasi, tirik pilla, tut ipak qurti pillasi g'umbagini jonsizlantirish, yig'indi quyosh radiatsiyasi, harorat rejimi, matematik model, konveyer tipidagi pilla quritish agregati.

ятных климатических условиях для использования этой экологически чистой и неиссякаемой энергии (Avezov & Umarov, 2005). Суммарное годовое значение лучистой энергии Солнца, падающей на 1 м2 горизонтальной поверхности Земли, составляет в среднем 1,35 Гкал, что эквивалентно тепловой энергии, получаемой при сжигании условного топлива (у. т.) в количестве 0,2 т (Umarov, 2007). Следует отметить, что при валовом потенциале 95 млрд т у. т. технический потенциал составляет 0,33 млрд т у. т., что в 5 раз больше, чем суммарный объём потребляемых на сегодняшний день первичных энергоресурсов в стране (Umarov, 2004), (Zaripov & Umarov, 2005).

Известно, что сезон коконозаготовки в Узбекистане совпадает с месяцами наибольшего солнечного излучения: май и июнь. Несолнечных дней в эти месяцы практически нет. Например, в Ташкенте число ясных дней равно 10 - в мае и 15 -в июне, а число дней с незначительной облачностью - 22 и 24 соответственно. По этим параметрам с Узбекистаном могут конкурировать только часть территорий Туркменистана, некоторые районы Аравии, Северной Африки и Западного побережья Америки (штата Калифорния) (Umarov, 2004).

Следует отметить, что ультрафиолетовые лучи отрицательно влияют на свойства оболочки кокона (Umarov, 2005), (Yuldashev, Umarov, & Aripova, 2002), (Umarov, Yuldashev, Oripov, & Zhabborov, 2000). В работе (Nguku, Raina, Mburugu, & Mugenda, 2009) отмечено, что шёлковая нить теряет около 50 % прочности при воздействии на неё ультрафиолетовых лучей в течение 6 часов. В работе (Yuldashev & Umarov, WCIS-2000, 2000) упомянуто, что в результате воздействия на шёлк-сырец солнечных лучей в течение 100 часов его прочность снижается на 19 %, а удлинение - на 24,6 %. После 200-часовой инсоляции прочность шёлка-сырца уменьшается на 26,7 %, а удлинение - на 60 %.

48

ILM-FAN VA INNOVATSION RIVOJLANISH PRINT ISSN 2181-9637

НАУКА И ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ ONLINE ISSN 2181-4317

SCIENCE AND INNOVATIVE DEVELOPMENT 6 / 2023

s

В работе Ж.Мурадова и Р.Байджанова предложена гелиосушилка для коконов с полной рециркуляцией нагретого воздуха по контуру солнечного воздушного коллектора - конвекционная сушильная камера. Циркуляция горячего воздуха через воздушный коллектор общей площадью 22 м2, ориентированный на юг с наклоном 35-40° к горизонту, и конвективную сушильную камеру объёмом 1,6 х30х 2,25 м3, куда загружается сырьё, обеспечивается центробежным вентилятором с электродвигателем мощностью 270 Вт. Для сокращения времени сушки коконов в установке периодически меняется направление движения воздуха. При циркуляции горячего воздуха, проходящего через стеллажи с коконами, забираемая влага частично выходит наружу, а основная её часть, проходя через воздушный коллектор, вновь поступает в сушильную камеру, и этот цикл периодически повторяется. Производительность сушилки при этом составляет 1,14^1,42 кг/час с 1 м2 площади сушилки (Yuldashev, итагоу, & Avezov, 2000).

В работе В.Бурлакова и Ж.Мурадова предложена гелиосушилка, представляющая собой деревянную постройку, верхняя и передняя часть которой состоит из двухслойного стекла общей площадью 160 м2, обращённого на юг. Для увеличения площади и интенсивности поглощения тепла на расстоянии 10-15 см от внутреннего слоя стекла вдоль него волнообразно установлены гофрированные листы зачернённого алюминия. Для сообщения с мариль-ной камерой алюминиевые листы пронизаны отверстиями. Коконы сушатся в камере, где обеспечивается принудительная циркуляция воздуха. Производительность сушилки при этом составляет 0,78кг/ч с 1 м2 площади сушилки (Виг1акоу & Muradov, 1976).

В работе ^и1ропо^ Samandarov, Sultanova, & Safarov, 2021) предложена солнечная сушилка для сушки коконов. Установка состоит из камеры с дверью.

A MATHEMATICAL MODEL OF THE TEMPERATURE FLUCTUATION RATES INSIDE A SOLAR THERMAL DEVICE FOR IMMOBILIZING THE PUPA OF SILKWORM COCOONS

Umarov Sardor Fotikhovich,

Candidate of Technical Sciences, Head of the Laboratory of «Primary processing, standardization and certification of cocoons»

Scientific Research Institute of Sericulture

Abstract. In view of reducing the consumption of fuel and energy resources required for immobilizing the pupa of live silkworm cocoons, a high-performance solar thermal device designed for killing the pupa of cocoons is being proposed in this work. This portable device can be transported by any vehicle and handled by a single operator, and it does not require any special qualifications. Application of this device enables the saving of 100% of fuel and energy resources consumed in existing conveyor-type cocoon drying aggregates at the premises destined for the primary processing of cocoons. Experiments to study temperature conditions inside a solar thermal device with loaded living cocoons were carried out in industrial settings. Measurements of the ambient temperature inside the solar thermal unit and the flux of total solar radiation incident on the horizontal surface of the solar device were made by means of proven tools. Based on the findings from experimental investigations, a mathematical model of the rate of change in the temperature of cocoons inside a solar thermal device has been developed and proposed, taking into account the thermal characteristics of its enclosing elements, the arrival of solar radiation, and changes in ambient temperature. This mathematical model will enable the development of a solar thermal device for a similar purpose for the required temperatures inside the device.

Keywords: solar thermal device, live cocoon, killing of pupa in the silkworm cocoons, total solar radiation, temperature mode, mathematical model, conveyor-type cocoon drying aggregate.

Подлежащие сушке умерщвлённые коконы раскладывают на сетчатых поддонах. Дверь загрузки сушильной установки плотно закрывается. Падающие сквозь двухслойное прозрачное стекло лучи солнца проникают через слой чёрного металла к сушильной камере, при этом камера снабжена стеллажами. В нижней части

05.05.06 - QAYTA TIKLANADIGAN ENERGIYA TURLARI ASOSIDAGI ENERGIYA QURILMALARI

установки размещён парафин, аккумулирующий тепло, скорость воздушного потока составляет 0,2 м/с. Куколки шелкопряда в солнечной сушилке высушиваются с уровнем влажности 22-70% за 720мин. при соответствующей скорости потока воздуха 0,2 м/с. Сравним с 1460 мин. сушки на открытом солнце до конечного содержания влаги 12 %. Солнечная сушилка может использоваться для сушки 28-30 кг коконов тутового шелкопряда.

Из-за небольшой производительности и длительного периода времени обработки вышеприведённые гелиосушилки в настоящее время не применяются на производстве.

В связи с этим разработка и создание высокопроизводительной и сохраняющей качество оболочки коконов солнечной установки, специально предназначенной для замаривания коконов тутового шелкопряда, является актуальной задачей.

Материалы и методы

В сезон коконозаготовки с целью изучения температурного режима внутри солнечной установки проводился ряд экспериментов. Во время эксперимента через каждые 15 мин. в течение 90-минутного замаривания измерялись следующие параметры: температура воздуха окружающей среды - аспирационным психрометром Ассмана; температура воздушной среды внутри камеры установки (в порах слоя коконов) - хромель-копелевыми термопарами; их электродвижущая сила (ЭДС) - универсальным вольтметром В7-21; поток суммарной солнечной радиации, падающий на горизонтальную поверхность установки, - термоэлектрическим пиранометром Ю.Д.Янишевского; их ЭДС - стрелочным гальванометром М2027-М1.

Представляет научный и практически интерес установление зависимости темпа изменения температуры обрабатываемых сырьевых коконов внутри солнечных тепловых установок парникового типа и их назначения от теплотехнических характеристик ограждающих элементов, потока

солнечной радиации и изменения температуры окружающей среды.

Рассматриваемая задача может быть сведена к составлению уравнения нестационарного теплового баланса для тепловых установок подобного типа и решению его относительно искомого параметра -температуры обрабатываемого изделия. При этом в целях упрощения решения поставленной задачи сделаем следующие допущения, не искажающие физическую сущность процесса:

- благодаря развитой поверхности и высокому значению коэффициента конвективного теплообмена между наружной поверхностью оболочек коконов, такой как слой насадки подобных размеров и форм, и влажного воздуха, окружающего их, будем считать средние по объёму герметичной камеры значения температуры слоя кокона и обдувающего их воздуха равными, т. е. 1:в;

- в связи с незначительным количеством расхода тепловой энергии на испарение влаги из коконов в процессе их тепловой обработки на солнечной тепловой установке (Yuldashev & итагоу, 2001), (Yuldashev & итагоу, 2002) влиянием его на общий тепловой баланс установки можно пренебречь;

- также пренебрегаем влиянием собственной теплоёмкости тепловой установки, так как она, за исключением первого цикла загрузки сырья, находится в предварительно подогретом до рабочей температуры состоянии;

- в связи с тем, что установка снабжена поворотным устройством для ориентации на видимое движение Солнца, в течение 90 мин. с момента загрузки угол падения прямого солнечного излучения на застеклённую поверхность корпуса изменится не более чем на ±10° (Yuldashev & итагоу, 2002), поэтому значения коэффициента вхождения суммарной солнечной радиации через приёмник излучения тепловой установки (т) в течение указанного промежутка времени, т. е. одного цикла, считаем постоянными.

05.05.06 - QAYTA TIKLANADIGAN ENERGIYA TURLARI ASOSIDAGI ENERGIYA QURILMALARI

С

тпв - « At,

np

(2)

намного меньше, чем промежуток времени Дт, в течение которого значения ^ и q'^ад, входящие в (1), не изменятся. В связи с этим для установления закономерности темпа изменения температуры обрабатываемых в солнечной тепловой установке коконов воспользуемся методом последовательных интервалов (Shumakov, 1979).

Перепишем уравнение (1) в разностном виде:

(3)

с

Äz

где Спрк - приведённая на единицу фронтальной поверхности солнечного теплово-

В связи с этим для установления закономерности темпа изменения температуры обрабатываемых в солнечной тепловой установке коконов воспользуемся методом последовательных интервалов.

В солнечных тепловых установках для замаривания коконов шелкопряда технология и использование солнечной энергии заключается в поглощении, преобразовании солнечного излучения в тепло и разогреве определённой массы коконов, по аналогии с (Tvajdell & ие]г, 1990), (Avezov & Avezova, 1997) дифференциальное уравнение теплового баланса для 1 м2 фронтальной поверхности установки с учётом принятых допущений может быть представлено в виде

Н+ „

С^к = а^тс^-К^-10), (1)

где а - коэффициент поглощения суммарной солнечной радиации наружной поверхностью оболочки коконов;

т - коэффициент вхождения суммарной солнечной радиации через приёмник излучения солнечной установки.

Отметим, что дифференциальное уравнение (1) может быть решено при условии, что время т , определяемое по формуле

го коллектора ^ ) теплоёмкость загружаемых в ней коконов;

^ - изменение температуры коконов, разогреваемых в солнечной тепловой установке за промежуток времени Д z;

Кпр - приведённый коэффициент теплопередачи тепловой установки;

-о и Ч - средние значения Ч1ад, ^ и ^ за промежуток времени Д z.

В течение промежутка времени Дz(i1)i средние значения q£Jд, t0 и ^ и Дtkопределя-ются из следующих выражений:

п 2

' пад, (/-1)-/

°,(/-1)-/

°'5(nfad,/-1 + Ч1д,)'

= °'5(f°,/-i + Ы'

- = °,5(t,., + t, )

k, (/-1)-/ ' k,i-1 k,iJ

At,

t - t v

k,/ k,/-l

(4)

(5)

(6) (7)

Решение последнего уравнения относительно примет математическую модель темпа изменения температуры внутри солнечной установки:

1-05-=*-Az(,..lyi 1 к

1 + 0,5——Az„ .. ,

0,5^ (4ll+t0j)Az(i:

°.5 "* (Чтдд 1 + Чтщ )Az(i_1H _+

l + 0,5-^Az(i_1H

(8)

1 + 0,5 Az(i_1H

up,к

где tki и tki1 - температуры коконов в моменты времени zi и zi1 соответственно;

. и - плотности суммарной солнечной радиации, падающей на плоскость фронтальной поверхности установки в моменты времени zi и z соответственно;

t0i и t0i1 - температуры окружающей среды в моменты времени zi и zi1 соответственно.

Результаты исследования В течение многолетних исследований учёными Научно-исследовательского института шелководства разработаны новый способ замаривания коконов тутового шелкопряда энергией солнечного

PRINT ISSN 2181-9637 ILM-FAN VA INNOVATSION RIVOJLANISH

ONLINE ISSN 2181-4317 НАУКА И ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6 / 2023 SCIENCE AND INNOVATIVE DEVELOPMENT

05.05.06 - QAYTA TIKLANADIGAN ENERGIYA TURLARI ASOSIDAGI ENERGIYA QURILMALARI

излучения (Uz Patent No. 414, 1994), совмещающий в себе существующие способы замаривания коконов герметизацией и солнечными лучами, и установка, реализующая предложенный способ (Uz Patent No. IAP 02870, 2005). Солнечная тепловая установка для замаривания коконов тутового шелкопряда приведена на рис. 1.

Рис. 1. Солнечная тепловая установка для замаривания коконов тутового шелкопряда

Технические характеристики установки:

1. Высота слоя коконов внутри камеры, - 18-20 см

2. Вместимость камеры живыми - 145-150 коконами, кг

3. Продолжителность замаривания - 90 коконов, мин.

4. Производителность, кг/ч - 96-100

5. Максимальная температура внутри - 85-90 камеры, оС

В установке, в отличие от классических солнечных энергосхем, приёмник солнечных лучей и камера для загрузки коконов совмещены, а солнечные лучи проходят через светопрозрачную поверхность, задерживающую ультрафиолетовую область солнечного спектра, тем самым сохраняется качество коконов.

Причём светопрозрачная поверхность выполнена в виде двухслойного покрытия с воздушной прослойкой. Для повышения эффективности установки камера

для загрузки коконов теплоизолирована от внешней среды.

Загрузка и выгрузка коконов осуществляются через крышку установки. Установка снабжена наводящим приспособлением, выполненным в виде штыря, установленного вертикально под углом 90о к светопринимаемой поверхности. На боковом корпусе установки прикреплены подвески поворотного механизма, с помощью которых светоприёмная рабочая поверхность направляется к лучам солнца таким образом, чтобы тень от установленного штыря находилась внутри круга в течение процесса замаривания. Это необходимо для получения максимального эффекта от солнечных лучей и повышения производительности.

На рисунке 2 приведены результаты расчётных и экспериментальных исследований по определению темпа изменения температуры в утренние, полуденные и послеполуденные часы. Расчётные значения вычислены по выражению (8), сопоставлены с экспериментальными значениями.

Из проведённых расчётных и экспериментальных исследований следует, что расхождение между ними колеблется в пределах от -2,5 до +2,7°С, что является влиянием начальной температуры загружаемых в солнечный тепловой коллектор коконов и остаточной тепловой инерции коллектора. Круто падающая начальная часть графиков (экспериментальных значений 1^) показывает темп понижения температуры внутри установки в результате загрузки предварительно подогретого коллектора сырьём (коконами), имеющим температуру, приблизительно равную температуре окружающей среде.

Режим работы устройства между моментами начала загрузки и достижения минимальных значений на рисунках является не установившимся, и по этой причине на графиках расчётные значения начинаются с момента наступления регулярного режима.

05.05.06 - QAYTA TIKLANADIGAN ENERGIYA TURLARI ASOSIDAGI ENERGIYA QURILMALARI

t°C

80 70

60

50

40

30

g40

Я„ад,Вт/м2 t,° С

4 1

i 2 A

7s

1

Я„ад,Вт/^2

k. i--A

Vj

Г

/

1

940

920

900

880

860

840

Ю10

t,°C

1040

80 70

60

50

40

30

1215 1245

дпад,Вт/м2

1315

\

N < 7 3 -

N

б

\

>

1

940

920

900

880

860

840

14зо

1500

1530

1 - температура окружающей среды; 2 - плотность потока суммарной солнечной радиации; 3 - температура внутри установки (экспериментальная); 4 - температура внутри установки (теоретическая)

Рис. 2. Результаты расчётных и экспериментальных исследований по определению темпа изменения температуры в утренние, полуденные и послеполуденные часы

Выводы

1. С целью снижения расхода топливно-энергетических ресурсов, расходуемых в существующих коконосушильных агрегатах конвейерного типа для замарива-ния живых коконов тутового шелкопряда, предлагается высокопроизводительная солнечная тепловая установка, специально предназначенная для замаривания коконов, обеспечивающая сохранение качества оболочки кокона. Данная установка позволяет на 100% сэкономить топлив-

но-энергетические ресурсы для замарива-ния коконов, является транспортабельной и легко управляемой.

2. Предлагаемая математическая модель темпа изменения температуры коконов внутри солнечной тепловой установки, учитывающая теплотехнические характеристики ограждающих его элементов, поток солнечной радиации и изменение температуры окружающей среды, позволяет разработать солнечные тепловые установки подобного назначе-

ILM-FAN VA INNOVATSION RIVOJLANISH НАУКА И ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ SCIENCE AND INNOVATIVE DEVELOPMENT

05.05.06 - QAYTA TIKLANADIGAN ENERGIYA TURLARI ASOSIDAGI ENERGIYA QURILMALARI

ния для необходимой температуры внутри установки.

3. В результате сравнения расчётных и экспериментальных данных темпа изме-

нения температуры коконов в солнечном тепловом коллекторе установлено, что максимальное отклонение между ними колеблется от -2,5 до +2,7 оС.

REFERENCES

1. Avezov, R., & Avezova, N. (1997). Geliotekhnika, 69-77.

2. Avezov, R., & Umarov, S. (2005). Sledyashhee solnechnoye ustroystvo dlya zamarivaniya shelkovichnykh kokonov [Solar tracking device for killing pupa of mulberry cocoons]. Proceedings of the IVRepublican Conference on Physical Electronics, (p. 175). Tashkent.

3. Burlakov, V., & Muradov, Z. (1976). Perspektivy morki i sushki kokonov s pomoshhyu solnechnoy energii [Prospects for killing of pupa in the silkworm cocoons and drying cocoons using solar energy]. Silk(2), 19-20.

4. Nguku, E., Raina, S., Mburugu, K., & Mugenda, O. (2009). Evaluation of different cocoon stifling methods on raw silk quality. African Journal of Applied Human Sciences, 1, 4-8.

5. Shumakov, N. (1979). Metodposledovatelnykh intervalov v teplometrii nestatsionarnykh protsessov [Method of successive intervals in thermometry of non-stationary processes]. Moscow: Atomizdat.

6. Tvajdell, D., & Uejr, A. (1990). Vozobnovlyaemyye istochniki energii [Renewable Energy]. Moscow: Energoatomizdat.

7. Umarov, F., & Umarov, S. (2012). Solnechnyy teplovoy kollektor [Solar thermal collector]. Technologies of the XXI century(2), 10-11.

8. Umarov, S. (2004). Issledovaniye izmeneniya vlazhnosti kokonov v protsesse zamarivaniya ikh v solnechnom ustroystve [Study of changes in the humidity of cocoons during the process of killing pupa of cocoons in a solar device]. Texnikayulduzlari - Tech Stars(2), 85-89.

9. Umarov, S. (2004). Opredeleniya rezhima zamarivaniya kokonov na solnechnom ustroystve [Determination of the mode of killing pupa of cocoons on a solar device]. Bulletin of Tashkent State Technical University(2), 233-237.

10. Umarov, S. (2005). Sposob zamarivaniya zhivykh kokonov energiyey solnechnogo izlucheniya [Method of killing of pupa in the living cocoons with solar radiation energy]. Problemy tekstilya - Textile Problems ( 2), 27-29.

11. Umarov, S. (2007). Razrabotka i ispolzovaniye solnechnogo teplovogo kollektora dlya zamarivaniya shelkovichnykh kokonov [Development and use of a solar thermal collector for killing pupa of mulberry cocoons]. Abstract of PhD thesis, 26. Tashkent.

12. Umarov, S., Yuldashev, S., Oripov, S., & Zhabborov, H. (2000). Pillaga dastlabki ishlov berishda quyosh nuridan fojdalanish istiqbollari [Prospects for the use of solar radiation during primary cocoon processing]. Silk, 1, 10-12.

13. Yuldashev, S., & Umarov, S. (2000, September 14-16). Utilization solar energy for killing of cocoon chrysalis. World conference on intelligent systems for industrial automation, (pp. 295-297).

14. Yuldashev, S., & Umarov, S. (2001). Calculating moisture loss in silkworm cocoons upon death in hotbed solar units. Geliotekhnika(4), 19-21.

15. Yuldashev, S., & Umarov, S. (2002). Model rascheta massy vlagi, isparennoy iz kokonov shelkopryada pri zamarivanii ikh v solnechnykh ustanovkakh [Model for calculating the mass of moisture evaporated from silkworm cocoons during the killing of pupa in the silkworm cocoons in solar device]. Bulletin of Tashkent State Technical University(1), 55-58.

16. Yuldashev, S., & Umarov, S. (2002). Nonstationary thermal regime of solar units for suffocating silkworm cocoons. Geliotekhnika(3), 32-36.

17. Yuldashev, S., Aripov, S., Dzhabbarov, H., Irgashev, U., & Abidzhanov, Z.U. (2005). Uz Patent № IAP 02870.

s

18. Yuldashev, S., Irgashev, U., & Abidzhanov, Z. (1994). Uz Patent № 414.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

19. Yuldashev, S., Umarov, S., & Aripova, A. (2002). Ustroystvo dlya zamarivaniya kokonov shelkopryada i sushki fruktov solnechnymi luchami [Device for killing of pupa in the silkworm cocoons and drying fruits by solar rays]. Bulletin of Tashkent State Technical University(4), 57.

20. Yuldashev, S., Umarov, S., & Avezov, R. (2000). Temperature and humidity regimes of a solar plant for silkworm cocoon destruction. Geliotekhnika(4), 35-39.

21. Zaripov, N., & Umarov, S. (2005). Ispolzovaniye energii solnechnogo izlucheniya v protsesse zamarivaniya shelkovichnykh kokonov [Using the energy of solar radiation in the process of killing pupa of mulberry cocoons]. Proceedings of the V scientific and practical conference of gifted students on the topic "Youth in the development of science and technology", (pp. 93-94). Tashkent.

22. Zulponov, S., Samandarov, D., Sultanova, S., & Safarov, J. (2021). Issledovaniye sushki kokonov tutovogo shelkopryada v solnechnoy sushilke [Research on drying silkworm cocoons in a solar dryer]. Universum(12(93)). Retrieved from https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12743

Рецензент: Ахмедов Ж.А., д.т.н., профессор кафедры «Технология шёлка» Института текстильной и лёгкой промышленности.

PRINT ISSN 2181-9637 ILM-FAN VA INNOVATSION RIVOJLANISH

ONLINE ISSN 2181-4317 НАУКА И ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ

6 / 2023 SCIENCE AND INNOVATIVE DEVELOPMENT

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.