ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные дифференциальные уравнения радиационной сушки влажного материала из "Сушка инфракрасными лучами" В основу математического анализа экспериментальных материалов принята гипотеза об аналогии процессов теплопроводности и переноса вещества и использовано уравнение теплопроводности Фурье, дополненное членами, учитывающими специфические особенности процесса сушки. Закон переноса вещества учитывает не только диффузию влаги, но и молярное движение жидкости, а также молекулярное течение пара (эффузию). Гипотеза об аналогии процессов диффузии, переноса вещества и теплопроводности получила значительное развитие в работах по теории сушки лауреата Сталинской премии, проф. А. В. Лыкова.. Многолетняя практика доказала закономерность применения этой аналогии и содействовала быстрому и успешному развитию теории ряда отраслей науки химической кинетики, исследования процессов горения, растворения и т. п. [c.59] Рассмотрим вывод данного уравнения для наиболее общего случая, когда материал содержит внутри себя влагу, внутренние дополнительные источники тепла за счет проникновения инфракрасных лучей и внутренние отрицательные источ и и тепла, когда внутри материала происходит испарение с некоторой постоянной по координатам и времени скоростью. [c.60] Выделим внутри рассматриваемого тела некоторый объем V, ограниченный поверхностью F. Согласно закону сохранения энергии изменение теплосодержания внутри выделенного объема V равно алгебраической сумме количества тепла, прошедшего через поверхность, и количества тепла, выделенного внутренними источниками тепла (как положительными, так и отрицательными). [c.60] С допустимой для данного случая степенью точности можно принять I= j. [c.62] Полученное соотношение (2-41) можно рассматривать как самый общий вид уравнения теплопроводности, из которого все другие его формы вытекают как частные случаи. [c.62] Последнее уравнение Показывает, что при отсутствии испарения внутри влажного материала движение потока влаги не влияет на структуру уравнения теплопроводности и оно имеет такой вид, как и для сухого лгатериала. [c.63] Второе слагаемое учитывает, как известно, перемещение, влаги за счет термовлагопроводностй. При незначительном градиенте температур, например в большинстве случаев при мягких режимах конвективной сушки, второй член может не учитываться. [c.64] Частные производные и , входящие в уравнения, могут иметь различные знаки. В дальнейшем будем условно называть градиент положительным, если он способствует пере- мещению влаги из центра к поверхности материала (т. е. способствует сушке), и отрицательным в противоположном случае. [c.64] Дифференциальное уравнение в том вйде, как одо выражается формулами (2-49а) й (2-496), описывает молярный и молекулярный перенос вещества (внутренний массообмен). При температурах внутри образца выше 100° С, как это показали приведенные ниже опыты, уравнения (2-47) и (2-49) усложняются за счет явления молярного движения пара вследствие градиента избыточных давлений р. [c.64] Количество тепла (2-53) равно количеству тепла (2-55), т. е. [c.65] Скорость сушки может быть также определена по скорости диффузии пара через пограничный слой или по скорости перемещения влаги у поверхности материала. [c.66] Вернуться к основной статье