Тепло- и массообмен обобщенными комплексными переменными при термической обработке и сушке теплоизоляционных материалов

Изложены результаты анализа экспериментальных данных по термической обработке в процессах сушки тонких теплоизоляционных материалов. В результате обработки опытных данных обобщенными комплексными переменными получены формулы для определения плотности тепловых потоков, среднеинтегральных температур, интенсивности испарения влаги, продолжительности процесса термической обработки материалов. На основе элементов теории теплового регулярного режима обработкой опытных данных методом наименьших квадратов установлены формулы для определения темпа нагрева влажного тела и темпа убыли влагосодержания. Рассмотрены условия протекания процесса сушки в регулярном режиме. Обработка экспериментальных данных обобщенными комплексными переменными позволяет переходить от одних систем координат к другим, от одних переменных к другим, без проведения дополнительных трудоемких экспериментов. На основе уравнения кинетики сушки и обобщенной кривой сушки приведена связь безразмерного потока теплоты с относительной скоростью сушки. Для однозонального метода расчета кривой скорости сушки дана приближенная зависимость для определения относительной скорости сушки. Установлена связь температуры поверхности материала с относительной скоростью сушки. По всем приведенным формулам проведена проверка достоверности полученных зависимостей, а также сопоставление расчетных значений основных параметров кинетики сушки с экспериментом.

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

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

3. Акулич, П. В. Расчеты сушильных и теплообменных установок / П. В. Акулич. – Минск: Белорус. наука, 2010. – 444 с. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2022, vol. 67, no. 2, pp. 191–203

4. Филоненко, Г. К. Сушильные установки / Г. К. Филоненко, П. Д. Лебедев. – М.; Л.: Госэнергоисдат, 1952. – 264 с.

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

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

7. 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.

8. Лыков, А. В. Кинетика теплообмена в процессе сушки влажных материалов / А. В. Лыков, П. С. Куц, А. И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. – 1972. – Т. 23, № 3. – С. 401–406.

9. Ольшанский, А. И. Экспериментальное исследование кинетики сушки тонких плоских влажных материалов методом регулярного режима с использованным обобщенных комплексных переменных / А. И. Ольшанский, А. М. Гусаров // Инженер.-физ. журн. – 2017. – Т. 90, № 3. – С. 700–713.

10. Левина, Н. С. Исследование кинетики нагрева и сушки пористых материалов / Н. С. Левина // Ползунов. вестн. – 2008. – № 1–2. – С. 49–53.

11. Шорин, С. Н. Теплопередача / С. Н. Шорин. – М.: Высш. шк., 1964. – 490 с.

12. Натареев, С. В. Массоперенос в процессе сушки влажного материала при конвективном подводе теплоты / С. В. Натареев, Е. Н. Венкин, О. С. Натареев // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 2012. – Т. 55, № 3. – С. 104–108.

13. Натареев, О. С. Теплоперенос в процессе конвективной сушки влажного материала / О. С. Натареев, Н. Р. Кокина, С. В. Натареев // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 2015. – Т. 58, № 2. – С. 67–72.

14. Ольшанский, А. И. Исследование теплообмена в процессе сушки влажных материалов по экспериментальным данным влагообмена с использованным обобщенных комплексных переменных / А. И. Ольшанский // Инженер.физ. журн. – 2014. – Т. 87, № 4. – С. 887–897.

15. Лыков, А. В. Тепло- и массообмен в процессах сушки / А. В. Лыков. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1956. – 464 с.

16. Лыков, А. В. Теоретические основы строительной теплофизики / А. В. Лыков. – Минск: АН БССР, 1961. – 520 с.

17. Ольшанский, А. И. Исследование процесса сушки плоских влажных материалов методов обобщенных переменных / А. И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. – 2013. – Т. 86, № 1. – С 66–76.