Тепломассообмен в процессе термической обработки и сушки натуральных кож при конвективном методе энергоподвода

Рассмотрена возможность использования результатов аналитических решений дифференциальных линейных уравнений нестационарной теплопроводности с постоянными коэффициентами теплопереноса для расчета температуры материала при термической обработке кож. Термическая обработка натуральных кож как термочувствительных материалов проводится при мягких температурных режимах и высоком влагосодержании воздуха, при этом температура не претерпевает значительных изменений, а коэффициенты теплопереноса изменяются практически линейно. При использовании аналитических решений принималось, что при малых градиентах температуры по сечению тонкого тела термическим переносом вещества можно пренебречь и при значениях тепломассообменных критериев Био меньше единицы главным фактором, лимитирующим тепломассоперенос, является взаимодействие поверхности испарения тела с окружающей средой, и в решении дифференциального уравнения теплопроводности можно ограничиться одним первым членом бесконечного ряда. При этом была применена кусочно-ступенчатая аппроксимация всех теплофизических характеристик с постоянными значениями этих коэффициентов на расчетных временных интервалах, что позволяло учитывать изменение коэффициентов переноса на протяжении всего процесса термической обработки. Обработка опытных данных показала, что в малоинтенсивных процессах при достоверных значениях коэффициентов переноса в расчетах теплопереноса возможно использовать результаты решений дифференциальных уравнений нестационарной теплопроводности. Результаты исследования теплообмена при сушке кож подтверждают закономерности изменения температуры, установленные экспериментальным путем. Совместно с экспериментальными исследованиями процессов сушки аналитические исследования имеют большое практическое значение при разработке новых методов расчета тепломассопереноса во влажных телах.

1. Кавказов, Ю. А. Тепло- и массообмен в технологии кожи и обуви / Ю. А. Кавказов. – М.: Легкая индустрия, 1973. – 272 c.

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

3. Лыков, А. В. Кинетика и динамика процессов сушки и увлажнения / А. В. Лыков. – М. ; Л.: Легкая промышленность, 1938. – 587 с.

4. Акулич, П. В. Расчеты сушильных и теплообменных установок / П. В. Акулич. – Минск: Беларус. навука, 2010. – 443 c.

5. Лыков, А. В. Теория тепло- и массопереноса / А. В. Лыков, Ю. А. Михайлов. – М. ; Л.: Госэнергоиздат, 1963. – 536 c.

6. Лыков, А. В. Теория сушки капиллярно-пористых коллоидных материалов пищевой промышленности / А. В. Лыков, Л. Я. Ауэрман. – М.: Пищепромиздат, 1946. – 287 с.

7. Рудобашта, С. П. Массоперенос в системах с твердой фазой / С. П. Рудобашта. – М.: Химия, 1980. – 248 с.

8. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. – М.: Высшая школа, 1967. – 594 с.

9. Хрусталев, Б. М. Тепло- и массообмен: учеб. пособие / Б. М. Хрусталев, А. П. Несенчук; под общ. ред. А. П. Несенчука. – Минск: БНТУ, 2009. – Ч. 2. – 273 с.

10. Пехович, А. И. Расчеты теплового режима твердых тел / А. И. Пехович. В. М. Жидких. – Л.: Энергия, 1968. – 304 с.

11. Васильев, В. Н. Технология сушки. Основы тепло- и массопереноса : учеб. для вузов / В. Н. Васильев, В. Е. Куцакова, С. В. Фролов. – СПб. : ГИОРД, 2013. – 224 с.

12. Сажин, Б. С. Процессы сушки и промывки текстильных материалов / Б. С. Сажин, М. К. Кошелева. – М.: ФГБОУ ВПО «МГУДТ», 2013. – 301 с.

13. Ольшанский, А. И. Исследование кинетики конвективной сушки натуральных кож / А. И. Ольшанский, А. Л. Клименьтев, В. В. Петренко // Вестн. Витеб. гос. технол. ун-та. – 2018. – №1 (34). – С. 49–62.

14. Шорин, С. М. Теплопередача. / С. М. Шорин. – М.: Высшая школа, 1964. – 491 с.