ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепло- и влагообмен в процессе сушки из "Теория сушки Издание 2" Скорость сушки влажных материалов, как уже отмечалось выше, зависит от переноса массы и тепла внутри коллоидного капиллярнопористого тела, а также от внешнего массо- и теплообмена поверхности тела с окружающей средой. Закономерности, управляющие переносом массы и тепла, обычно рассматриваются в специальных курсах по тепло- и массообмену, по теплопередаче. Поэтому предполагается, что читатель знаком с основами теплопередачи. Однако тепло- и массообмен влажных тел с окружающей средой имеет свою специфику, поэтому ниже будут рассмотрены основные закономерности тепло- и массообмена тела с окружающей средой применительно к влажным телам. [c.167] Решение уравнений (3-6-5) — (3-6-8) при данных граничных условиях представляет большие трудности. Э. Эккертом и Дж. Хартнеттом эта система уравнений была решена при некоторых допущениях в граничных условиях. Ниже будет приведен метод решения и сделан анализ результатов. [c.168] На основе графика рис. 3-23 определялись коэффициенты тепло-и массообмена по формулам. [c.170] Следовательно, / зависит не от скорости движения, а от температурного напора (4 — О и теплофизических свойств. [c.171] Для того чтобы коэффициенты а и уменьшились по сравнению с коэффициентами о и а о на 10%, величина / должна быть не меньше 0,05 (рис. 3-24). [c.171] Рг = 0,7, то температурный напор М = должен быть свыше 260° С (А 260°С). Такие температурные напоры при конвективной сушке встречаем очень редко. Поэтому решение, представленное на графиках рис. 3-23 и 3-24, справедливо для случая обтекания пористой пластины при вдуве в пограничный слой инертного газа со значительной скоростью. [c.171] В современной теории тепло- и массообмена принимается гипотеза о полном подобии полей концентрации и температур над поверхностью испарения. В согласии с этим диффузионный критерий Нуссельта должен быть или равен, или прямо пропорционален тепловому критерию Нуссельта (N0 = ЛЫи). С целью проверки этой гипотезы Н. Ф. Докучаевым [Л. 14] были специально сконструированы и изготовлены микропсихрометр и микрогигрометр, при помощи которых были замерены поле концентраций пара и поле температуры в пограничном слое. [c.171] Из рис. 3-26 видно, что между кривыми р и подобия нет. Расхождение между ними наблюдается не только при испарении жидкости, когда ее температура ниже температуры окружающей среды но и для противоположного случая, когда 4, т. е. когда жидкость непосредственно нагревается источниками тепла. [c.172] При более строгом анализе тепло- и массообмена как единого процесса необходимо было физические свойства среды характеризовать одновременно критериями Рг и Рг или их произведением. Однако обработка экспериментальных данных показывает, что влияние критерия Рг на теплообмен мало (показатель степени при Ргт в соотношении для Ки очень мал). Также несущественно влияние критерия Рг на массообмен. [c.173] При вычислении критерия Ыи и критерия Аг в этом случае в качестве определяющего размера берется сторона квадрата, эквивалентного по площади поверхности жидкости. [c.173] Объемное испарение частиц жидкости происходит в адиабатических условиях, температура их близка к температуре адиабатического насыщения воздуха 4- Поэтому уравнение (3-6-4) переноса тепла надо дополнить отрицательным источником тепла, равным произведению удельной теплоты испарения г на мощность источника пара / (г1). В дифференциальное уравнение диффузии (3-6-3) надо ввести также источник массы /. [c.174] При наличии радиационного теплообмена объемное испарение будет интенсифицироваться за счет поглощения инфракрасных лучей частицами жидкости. Тогда в критериальное соотношение Ыи = = / (Не, Рг, Ои) вводится дополнительно параметрический критерий Ти/Гс, где Ти — температура излучающего тела. Таким образом, число Ои по данной гипотезе характеризует объемное испарение в пограничном слое мельчайших частиц жидкости . [c.174] В заключение остановимся на взаимосвязи между коэффициентами теплообмена и массообмена. [c.174] Если разность парциальных давлений А/7ю мала, то поперечная скорость у поверхности тела также будет величиной малой граничные условия для массообмена будут аналогичны граничным условиям для теплообмена. [c.174] Испарение жидкости из пористых тел может отличаться от испарения жидкости со свободной поверхности благодаря тому, что поверхность испарения расположена внутри тела на некоторой глубине I от его поверхности. Для анализа этого взаимосвязанного процесса тепло- и массообмена в ламинарном пограничном слое воспользуемся методом, описанным в работе автора [Л. 38]. [c.176] Из теории теплообмена известно, что если на поверхности твердого тела температурный напор по направлению потока тепла увеличивается, то коэс ициент теплообмена получается больше, чем при постоянной температуре поверхности. [c.178] Следовательно, в нашем случае коэффициент теплообмена при углублении поверхности испарения будет больше по сравнению с коэффициентом теплообмена без углубления поверхности испарения. [c.178] Если при обтекании плоской пластины величина В1 [правый член формулы (3-6-52)] порядка 0,25, то величина Ва — порядка 0,07 при интенсивности испарения около 20 кг/м -ч. [c.178] Следовательно, основное значение в определении коэффициента В имеет гидродинамика обтекания, а не поперечный поток массы в процессе испарения. [c.178] Вернуться к основной статье