A fa szemcsés halmazok tömörítésének rheológiája és energetikája a pelletálási tartományban

A disszertáció a faalapú por-forgács halmazok nagynyomáson történő tömörödésének folyamatait mutatja be a pelletálással összefüggésben lucfenyő (Picea abies), tölgy (Quercus sp.) és akác (Robinia pseudoacacia) fafajokon. A nagy nyomáson előállított pellet mechanikai tulajdonságai számos tényezőtől függnek. A legfontosabb tényezők a fafaj, a szemcseméret, a nedvességtartalom, a préselési nyomás, a préselési sebesség, a deformáción tartási idő, a nyomófej átmérő és a préselési hőmérséklet. A dolgozat ezen tényezők befolyásoló hatását megvizsgálta, majd következtetéseket tett. A por-forgács halmazok nagy nyomáson történő tömörítése során bekövetkező mechanikai változások, a σ-ε viszony leírása a nem-lineáris rheológia módszerével történik, mivel a faanyag nem-lineáris viszkoelasztikus tulajdonsággal rendelkezik. Ebből adódóan a tömörítés folyamata alatt a faanyaghalmaz rugalmassági modulusa nagymértékben növekszik, majd a folyamat végén a kialakult pellet maradó deformációt szenved. A maradó deformáció mértéke határozza meg a pellet tulajdonságát, elsősorban a sűrűségét. A disszertáció kiemelten fontosnak tartja az egyes befolyásoló tényezők a por-forgács halmazok tömörítési folyamataira gyakorolt hatásának teljes körű vizsgálatát, majd a kapott eredmények alapján új mechanikai modellek, elméleti összefüggések kidolgozását. Ezek alapján kidolgozásra került a relatív falsúrlódással összefüggő kitolási erő-, és a segítségével levezetett nyomástartáshoz szükséges préscsatornahossz közelítő mechanikai modellezése, illetve dimenzióanalízis módszerével megalkotásra került a préselési energiaszükséglet számítására egy olyan dimenzió nélküli kritériumegyenlet, amely univerzálisan (fafajtól függetlenül) jellemzi a faalapú por-forgács halmazok nyomás-sűrűség változását a tömörítési munka és a préshőmérséklet függvényében különböző pelletátmérők mellett adott szemcseméret tartományban. A kutatás eredményei a gyakorlat számára hasznosíthatók és nagyban hozzájárulnak a faalapú por-fogács halmazok tömörödésével összefüggő elméleti ismeretek bővítéséhez