О математическом моделировании горения твердого топлива на органической основе с применением СВЧ-излучения

Abstract

Освещена проблема, заключающаяся в сложности построения теоретической математической модели процесса горения помета в котлоагрегате с применением СВЧ-излучения на основе уравнений химической кинетики, т.к. пропорциональный и химический составы топлива на органической основе весьма неоднородны и часто меняются в зависимости от условий содержания и кормления птиц. Предложены методологические подходы, где процесс горения условно был разделен на 3 этапа. Каждый этап описан при помощи уравнения теплового баланса, а весь процесс рассматривается как их интеграция. Математическая модель каждого этапа учитывает ряд допущений. На основании уравнения теплового баланса приведено выражение для определения целевой функции, в качестве которой была выбрана теплота, переданная поверхностям нагрева в топке от сгорания топлива на пометной основе. Анализируя полученную целевую функцию, выяснилось, что по количеству параметров в полученной математической модели преобладают факторы, соответствующие характеристикам твердого топлива на пометной основе. Основные данные представлены в виде таблицы и графиков. Проведя анализ теоретической и экспериментальной зависимости теплоты, переданной поверхностям нагрева в топке от мощности СВЧ-излучения и влажности помета, выяснилось, что теоретическая и экспериментальная целевые функции обладают схожим направлением, однако теоретическая имеет более сглаженный вид. Данный факт связан с различием между теоретическими и экспериментальными значениями некоторых параметров топлива, а также независимых коэффициентов. Однако совпадение направлений и пересечение данных теоретических и экспериментальных функций свидетельствуют о состоятельности принятой теории.