Адрес для переписки:Ольшанский Анатолий Иосифович – Витебский государственный технологический университетпросп. Московский, 72,210038, г. Витебск, Республика Беларусь.Тел.: +375 21 247-50-26tiomp@vstu.by
Address for correspondence:Ol’shanskii Anatolii I. –Vitebsk State University of Technology72, Moskow Ave., 210038, Vitebsk, Republic of BelarusTel.: +375 21 247-50-26/tiomp@vstu.by
г. Витебск
Vitebsk
г. Витебск
Vitebsk
Изложены результаты исследования тепло- и массопереноса в процессах тепловой обработки и сушки теплоизоляционных материалов при значениях теплообменного критерия Био меньше единицы, когда основным фактором является взаимодействие поверхности испарения материала с окружающей средой (внешняя задача). Принималось, что при малых градиентах температуры по сечению влажного тела термическим переносом вещества можно пренебречь, а фазовые превращения отсутствуют (критерий Поснова равен нулю). В результате обработки опытных данных по конвективной тепловой обработке материалов, проведенной методом наименьших квадратов, получены экспериментальные уравнения для расчета кинетики сушки. Приведены уравнения для определения длительности сушки, температуры материала, плотности тепловых потоков. На основе теории регулярного теплового режима получены уравнения для темпа нагрева твердого тела и темпа убыли влагосодержания. Представлены проверка достоверности полученных уравнений и сопоставление расчетных значений параметров c экспериментальными. Установлена экспериментальная зависимость относительной скорости сушки от безразмерного влагосодержания. Приведена зависимость обобщенного времени сушки от относительного влагосодержания. На основе анализа опытных данных по коэффициентам теплопроводности для влажных теплоизоляционных материалов установлены зависимости коэффициентов теплопроводности от влагосодержания и температуры. В результате решения критериального уравнения теплообмена получены значения коэффициентов теплоотдачи для периода падающей скорости сушки. Определены значения критерия Био в процессах сушки пористой керамики и асбеста. Установлено, что отношение темпа убыли влагосодержания к скорости сушки в первом периоде не зависит от режима сушки и является функцией начального влагосодержания.
The results of the study of heat and mass transfer in the processes of heat treatment and drying processes of thermal insulating materials when the values of the Biot heat exchange criterion are less than one and the main factor is the interaction of the evaporation surface of the material with the environment (external problem) are presented. It was assumed that at low temperature gradients over the cross section of a wet body, thermal transfer of matter can be neglected, and phase transformations are absent (Posnov's criterion is equal to zero). By processing the experimental data on convective heat treatment of materials carried out by the least squares method, experimental equations for calculating the kinetics of drying have been obtained. Equations are given for determining the duration of drying, material temperature, heat flux density. On the basis of the theory of regular thermal regime, equations for the rate of heating of a solid and the rate of decrease in moisture content have been obtained. The verification of the reliability of the obtained equations and comparison of the calculated values of the parameters with the experimental ones are presented. An experimental dependence of the relative drying rate on the dimensionless moisture content has been established. The dependence of the generalized drying time on the relative moisture content is given. Also, based on the analysis of the experimental data on the thermal conductivity coefficients for wet thermal insulation materials, the dependences of the thermal conductivity coefficients on moisture content and temperature have been established. As a result of solving the criterion heat transfer equation, the values of the heat transfer coefficients for the period of the decreasing drying rate are obtained. The values of the Biot criterion in the processes of drying porous ceramics and asbestos are determined, too. It has been determined that the ratio of the moisture content loss rate to the drying rate in the first period does not depend on the drying mode and is a function of the initial moisture content.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.