DOI: https://doi.org/10.32626/2308-5916.2018-17.92-100

Моделювання процесу тепломасоперенесення в композитних поліграфічних структурах

Ярослав Юрійович Коляно, Євген Григорович Іваник, Оксана Володимирівна Сікора, Микола Васильович Дорошенко

Анотація


Сформульовано математичну модель процесу кондуктивного нагрівання композитних поліграфічних систем, яка зводиться до розв’язування початково-крайової задачі для однорідного нестаціонарного рівняння теплопровідності для двошарової пластини з несиметричними граничними умовами. Отриману початково-крайову задачу для нестаціонарного рівняння теплопровідності розв’язано методом інтегральних перетворень Лапласа, а саме: методом інтегральних перетворень Лапласа в аналітичному вигляді отримано трансформанти розподілів температури в спряжених шарах. Трансформанти розподілів температури представляються у вигляді лінійних комбінацій гіперболічних триногометричних функцій. Проведено чисельні обрахунки стаціонарної задачі теплопровідності для двошарової нескінченної пластини щодо кондуктивного сушіння; для дослідження взято композитні структури полімер-картон і полімер-папір. Визначено теплофізичні параметри картону, паперу і поліуретану, що дає змогу моделювати процес кондуктивного нагрівання картону різної товщини на основі встановленого стаціонарного розподілу температури в двошарових композитах типу поліуретан-папір, поліуретан-картон, внаслідок чого виникає можливість удосконалення процесу кондуктивного нагрівання двошарових поліграфічних матеріалів і процесу припресування полімерних плівок. Встановлено, що папір є кращим теплоізолятором, ніж картон, оскільки під час нагрівання двошарової пластини, виготовленої з поліуретану і паперу виникають більші градієнти температури, ніж при нагріванні двошарової пластини такої ж товщини з поліуретану і картону. Також, встановлено, що шар поліуретану, товщиною 1 мм втримує приблизно таку ж температуру, як і картон чи папір, товщиною 5 мм. Чисельні розрахунки стаціонарної задачі теплопровідності для двошарової нескінченної пластини дозволяють перевірити адекватність розв’язків поставленої нестаціонарної задачі.


Повний текст:

PDF

Посилання


Лыков А. В. Теория сушки / А. В. Лыков. — М. : Энергия, 1968. — С. 472.

Алабовский А. Н. Теплотехника / А. Н. Алабовский, С. М. Константинов, И. А. Недужий. — К. : Вища школа, 1986. — С. 255.

Шот Р. І. Теплові процеси в поліграфії : навч. посіб. / Р. І. Шот, І. Т. Стрепко. — Львів : УАД «Фенікс», 1998. — С. 202.

Воробьев Д. В. Технология послепечатных процессов / Д. В. Воробьев. — М. : МГУП, 2000. — С. 392.

Озарків І. М. Науково-технічні основи конвективно-радіаційного сушіння деревини: автореф. дис. … д-ра техн. наук : спец. 05.05.07 / І. М. Озарків. — Львів, 2006. — С. 26.

Гавенко С. Ф. Технологія ламінування друкарських відбитків / С. Ф. Гавенко, М. С. Мартинюк. — Львів : УАД, 2008. — С. 79.

Загаринская Л. А. Полиграфические материалы: учебник / Л. А. Загаринская, Б. Н. Шахкельдян. — М. : Книга, 1975. — С. 351.

Коляно Я. Ю. Нестаціонарна задача теплопровідності для двошарової плити щодо сушіння поліграфічної продукції / Я. Ю. Коляно, Т. С. Сасс // Комп’ютерні технології друкарства : зб. наук. праць — Львів : УАД, 2009. — № 21. — С. 226–234.

Угрин Я. М. Основи пакувальної справи. Металева тара: навч.-метод. посіб. / Я. М. Угрин, Ю. Й. Хведчин, І. І. Регей. — Львів : Укр. акад. друкарства, 2011. — С. 119.

Угрин Я. М. Основи пакувальної справи. Полімерна тара : навч.-метод. посіб. / Я. М. Угрин, Ю. Й. Хведчин, І. І. Регей. — Львів : Укр. акад. друкарства, 2011. — С. 142.

Йордан Г. М. Основи поліграфії / Г. М. Йордан. — Тернопіль : Підручники і посібники, 2007. — С. 176.

Подстригач Я. С. Термоупрупругость тел неоднородной структуры / Я. С. Подстригач, Ю. М. Коляно, В. А. Ломакин — М. : Наука, 1984. — С. 366.

Дурняк Б. В. Математична модель нестаціонарної стрічкопровідної ділянки / Б. В. Дурняк, І. М. Хмельницька, М. М. Луцків // Поліграфія і вид. справа : наук.-техн. зб. — Львів : УАД , 2008. — № 2. — С. 123–131.

Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. — М. : Наука, 1975. — 832 с.

Ильинский В. М. Строительная теплофизика / В. М. Ильинский — М. : Высшая школа, 1974. — С. 320.

Луцик П. П. Массотермическое деформирование капиллярно-пористых коллоидных тел в процессах сушки / П. П. Луцик // Тепломассообмен-VII. — Минск : 1984. — С. 90–93.

Исаченко В. П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. — М. : Энергоиздат, 1981. — С. 416.