КИНЕТИКА ТЕПЛООБМЕНА ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ ВЛАГООБМЕНА В ПРОЦЕССЕ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ТОНКИХ ПЛОСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Приведены результаты исследования сушки тонких плоских материалов методом регулярного теплового режима. Дана обработка экспериментальных данных обобщенными комплексными переменными. На основании обработки и анализа эксперимента получены приближенные эмпирические уравнения для расчета плотности тепловых потоков, длительности процесса сушки и температуры материала в периоде убывающей скорости сушки. Приведен расчет кинетики сушки без использования критериальных уравнений теплообмена по данным влагообмена. Для группы тонких плоских материалов получены уравнения для определения темпа нагревания влажного материала и темпа убыли влагосодержания. Показано, что регуляризация в процессе сушки происходит не только по температурам и влагосодержаниям, но и по тепловым потокам. Дан анализ сушки тонких плоских материалов по величине теплообменного критерия Био в периоде убывающей скорости сушки. Показано, что во втором периоде сушки критерий Био меньше 1 и принимает значения 0,2–0,5. Установлено, что темп нагрева влажного тела не зависит от режима сушки и толщины материала. Анализ кривых сушки показал, что темп убыли влагосодержания является сложной функцией режима сушки, начального влагосодержания, скорости сушки в первом периоде и ряда факторов, влияющих на процесс. Обработка опытных данных на основе обобщенных устойчивых комплексных переменных, представляющих собой наиболее общие закономерности кинетики сушки, позволяет получить достаточно простые и надежные приближенные уравнения для расчета тепловлагообмена в процессе сушки. Погрешность при таком методе обработки эксперимента находится в пределах 3–5 %. Проведена проверка достоверности расчетных уравнений и сопоставление численных значений тепловых потоков, температур и длительности процесса с экспериментом. 

1. Акулич, П.В. Расчеты сушильных и теплообменных установок / П.В. Акулич. – Минск: Белорус. наука, 2010. – 444 с.

2. Лыков, А.В. Теория сушки / А.В. Лыков. – М.: Энергия, 1968. – 472 с.

3. Рудобашта, С.В. Теплотехника / С.В. Рудобашта. – М.: Колос, 2010. – 600 с.

4. Сажин Б.С. Основы техники сушки / Б.С. Сажин. – М.: Химия, 1984. – 320 с.

5. Красников, В.В. Кондуктивная сушка / В.В. Красников. – М.: Энергия, 1973. – 288 с.

6. Куц, П.С. Некоторые закономерности тепловлагообмена и приближенные методы расчета кинетики процесса сушки влажных материалов / П.С. Куц, А.И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. – 1977. – Т. 32, №6. – С. 1007–1014.

7. Ольшанский, А.И. Некоторые закономерности кинетики сушки пищевых продуктов / А.И. Ольшанский, П.С. Куц // Изв. вузов. Пищевая технология. – 1977. – №. 5. – С. 97–101.

8. Куц, П.С. К вопросу приближенной методики расчета кинетики конвективной сушки плоских материалов / П.С. Куц, А.И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. – 1975. – Т. 28, №4. – С. 594–598.

9. Лыков, А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. – М.: Высш. шк., 1967. – 600 с.

10. Лыков, А.В. Теоретические основы строительной теплофизики / А.В. Лыков. – Минск: Изд-во Акад. наук БССР, 1961. – 520 с.

11. Лыков, А.В. Теория тепло- и массопереноса / А.В. Лыков, Ю.А. Михайлов. – М.: Госэнергоиздат, 1963. – 536 с.

12. Ольшанский, А.И. Регулярный тепловой режим нагревания влажных плоских капиллярно-пористых материалов в процессе сушки / А.И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. – 2014. – Т. 87, №6. – С. 1308–1318.