Ольшанский Анатолий Иосифович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологии и оборудования машиностроительного производства.
Anatolii I. Ol’shanskii – Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Associate Professor of the Department of technology and equipment of machine-building production.
72, Moskovsky Ave., 210035, Vitebsk
Жерносек Сергей Васильевич – кандидат технических наук, доцент кафедры технологии и оборудования машиностроительного производства.
Московский пр., 72, 210035, Витебск
Sergei V. Zhernosek – Ph. D. (Engineering), Associate Professor of the Department of technology and equipment of machine-building production.
Гусаров Алексей Михайлович – кандидат технических наук, доцент кафедры технологии и оборудования машиностроительного производства.
Aleksei M. Gusarov – Ph. D. (Engineering), Associate Professor of the Department of technology and equipment of machine-building production.
Приведен анализ решения дифференциальных уравнений нестационарной теплопроводности для неограниченной пластины при теплообмене ее поверхностей с окружающей средой по закону Ньютона при постоянной температуре среды. Для использования результатов решений уравнений в процессах сушки тонких плоских материалов проведено исследование зависимости коэффициентов переноса от температуры и влагосодержания. В результате изучения и анализа ряда литературных источников с высокой достоверностью установлены закономерности изменения коэффициентов теплопереноса в процессе сушки. Исследования сушки тонких влажных пластин из белых и красных глин с известными коэффициентами переноса показали, что при малых значениях теплообменного критерия Био и малых градиентах температур по сечению тонкого материала использование результатов решений уравнений теплопереноса дает вполне удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных значений температур и длительности сушки. Установлено, что при малых числах Био главным фактором является внешний тепломассообмен поверхности материала с окружающей средой и скорость сушки слабо зависит от внутреннего массопереноса. Показано, что использование численных методов решения дифференциальных уравнений возможно с разной степенью приближенности только при точных и достоверных зависимостях коэффициентов переноса от влагосодержания и температуры. Для ряда материалов с известными коэффициентами переноса использование в расчетах аналитических методов представляет значительный интерес и сближает теорию с практикой сушки.
In the paper, the authors analyzed the solution of the differential equation of non-stationary heat conduction for an unbounded plate during the heat exchange of plate surfaces with the surrounding medium according to Newton’s law at a constant temperature of the medium. To use the results of solving the equations in the drying of thin flat materials, the dependence of the heat transfer coefficients on temperature and moisture content was studied. As a result of studying and analyzing a number of literature sources, the regularities of the change in the heat transfer coefficients during drying are established with high reliability. Studies of drying of thin wet plates of white and red clays with known heat transfer coefficients have shown that for small values of the heat transfer criterion of the Bio and small temperature gradients over the section of a thin material, application of the results of solutions of the heat transfer equations gives completely satisfactory agreement between the calculated and experimental values of the temperatures and the duration of drying. It is established that for small Bio numbers, the main factor is the external heat and mass transfer of the surface of the material with the surrounding medium and the rate of drying depends little on internal mass transfer. It is shown that the use of numerical methods for solving differential equations is possible with varying degrees of approximation only for accurate and reliable dependences of heat and mass transfer coefficients on moisture content and temperature. For a number of materials with known heat transfer coefficients, the use of analytical methods in calculations is of considerable interest and brings the theory closer to the practice of drying.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.