energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTU10.21122/1029-7448-2025-68-3-245-258energy-2467Research ArticleТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАНEAT POWER ENGINEERINGТемпература в периоде падающей скорости сушки тонких плоских капиллярно-пористых влажных материаловTemperature in the Period of Decreasing Drying Rate of Thin Flat Capillary-Porous Wet MaterialsОльшанскийА. И.Ol’shanskiiA. I.

Адрес для переписки: Ольшанский Анатолий Иосифович  –Витебский государственный технологический университет,просп. Московский, 72,220035, г. Витебск, Республика Беларусь.Тел.: +375 29 112-79-25

tm@vstu.by

Address for correspondence: Ol’shanskii Anatolii I. – Vitebsk State Technological University, 72, Moskovsky Ave., 220035, Vitebsk, Republic of Belarus Tel.: +375 29 112-79-25 tm@vstu.by

tm@vstu.byЖерносекС. В.ZhernosekS. V.

г. Витебск

Vitebsk

Витебский государственный технологический университетБеларусьVitebsk State Technological UniversityBelarus202529052025683245258Copyright © Ольшанский А.И., Жерносек С.В., 20252025Ольшанский А.И., Жерносек С.В.Ol’shanskii A.I., Zhernosek S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/2467

Статья посвящена разработке новых способов обработки опытных данных для процессов сушки на основе зависимости безразмерной температуры от обобщенных комплексных переменных, характеризующих наиболее общие закономерности сушки в периоде падающей скорости. В качестве обобщенных комплексных переменных использованы обобщенное время сушки, отношение времени сушки по ее периодам, отношение текущего влагосодержания к критическому. Безразмерный температурный комплекс представляет связь отношения перепада температур в периоде падающей скорости к перепаду температур в периоде постоянной скорости. Рассмотрен метод определения средней температуры из решения нестационарного уравнения теплопроводности для тонких плоских тел на основе критериев Предводителева и Фурье. Для случая нагревания тонкого плоского тела при постоянной температуре среды на основе уравнения баланса теплоты для второго периода сушки дан способ расчета средней температуры с помощью темпа нагрева влажного тела. Представлены методы определения средней температуры для периода падающей скорости сушки на основе комплексных переменных: обобщенного времени сушки и отношения времени сушки по ее периодам. Обработка эксперимента с использованием безразмерного температурного комплекса позволяет определять среднюю температуру материала с учетом влияния на процесс важных характеристик кинетики сушки. Представлена обработка эксперимента на основе температурного коэффициента сушки с использованием экспериментальных температурных кривых. Дана проверка полученных формул на установление точности расчетных значений температуры от экспериментальной температурной кривой. Сопоставление полученных расчетных значений температур с экспериментом дано в таблицах для всех исследуемых материалов.

The article is devoted to the development of new methods for processing experimental data for drying processes based on the dependence of dimensionless temperature on generalized complex variables characterizing the most general patterns of drying in the period of its rate decreasing. The generalized drying time, the ratio of drying time over drying periods, and the ratio of the current moisture content to the critical one are used as generalized complex variables. The dimensionless temperature complex represents the relationship between the ratio of the temperature difference in the period of rate decreasing and the temperature difference in the period of constant rate. A method for determining the average temperature from the solution of an unsteady heat equation for thin flat bodies based on the Predvoditelev and Fourier criteria is considered. For the case of heating a thin flat body at a constant ambient temperature, a method for calculating the average temperature using the heating rate of a wet body is given based on the heat balance equation for the second drying period. The methods for determining the average temperature for the period of decreasing drying rate are presented; they are based on complex variables, viz. generalized drying time and the ratio of drying time by period. Processing the experiment using a dimensionless temperature complex makes it possible to determine the average temperature of the material, taking into account the influence of important characteristics of drying kinetics on the process. The processing of the experiment based on the temperature coefficient of drying using experimental temperature curves is presented. The obtained formulas are checked to establish the accuracy of the calculated temperature values from the experimental temperature curve. A comparison of the obtained calculated temperature values with the experiment is given in the tables for all the materials under study.

влагосодержаниетемпература мокрого термометракоэффициент теплоотдачитемп нагрева телавремя сушкиmoisture contentwet bulb temperatureheat transfer coefficientbody heating ratedrying timeReferencesЛыков, А. В. Теория сушки / А. В. Лыков. М.: Энергия, 1968. 472 с.Lykov A. V. (1968) Drying Theory. Moscow, Energiya Publ. 472 (in Russian).Акулич, П. В. Расчеты сушильных и теплообменных установок / П. В. Акулич. Минск: Белорус. наука, 2010. 443 с.Akulich P. V. (2010) Calculations of Drying and Heat Exchange Installations. Minsk, Belaruskaya navuka Publ. 443 (in Russian).Красников, В. В. Кондуктивная сушка / В. В. Красников. М.: Энергия, 1973. 288 с.Krasnikov V. V. (1973) Conductive Drying. Moscow, Energiya Publ. 288 (in Russian).Сажин, Б. С. Научные основы техники сушки / Б. С. Сажин, В. Б. Сажин. М.: Наука, 1997. 447 с.Sazhin B. S. (1984) Scientific Fundamentals of Drying Technique. Moscow, Khimiya Publ. 320 (in Russian).Рудобашта, С. П. Теплотехника / С. П. Рудобашта. 2-е изд., доп. М.: Перо, 2015. 672 с.Rudobashta S. P. (2015) Thermal Engineering. Moscow, Pero Publ. 672 (in Russian).Васильев, В. Н. Технология сушки. Основы тепло- и массопереноса: учеб. / В. Н. Васильев, В. Е. Куцакова, С. В. Фролов. СПб.: ГИОРД, 2013. 222 с.Vasiliev V. N., Kutsakova V. E., Frolov S. V. (2013) Drying Technology. Fundamentals of Heat and Mass Transfer. St. Petersburg, GIORD Publ. 222 (in Russian).Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. М.: Высш. шк., 1967. 599 с.Lykov A. V. (1967) Theory of Heat Conductivity. Moscow, Vysshaya Shkola Publ. 599 (in Russian).Лыков, А. В. Теоретические основы строительной теплофизики. Минск: Изд-во АН БССР, 1961. 519 с.Lykov A. V. (1961) Theoretical Foundations of Construction Thermal Physics. Minsk, Publishing House of the Academy of Sciences of the BSSR. 519 (in Russian).Лыков, А. В. Теория тепло- и массопереноса / А. В. Лыков, Ю. А. Михайлов. М. – Л.: Госэнергоиздат, 1963. 535 с.Lykov A. V., Mikhaylov Y. A. (1963) Theory of Heat and Mass Transfer. Moscow–Leningrad, Gosenergoizdat Publ. 535 (in Russian).Куц, П. С. Некоторые закономерности тепловлагообмена и приближенные методы расчета кинематики процесса сушки влажных материалов / П. С. Куц, А. И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. 1977. Т. 32, № 6. С. 1007–1014.Kuts P. S., Ol’shanskii A. I. (1977) Some Features of Heat and Moisture Transfer and Approximate Methods of Calculating the Drying Kinetics of Moist Materials. Journal of Engineering Physics, 32 (6), 650–656. https://doi.org/10.1007/BF00862568.Рабинович, Г. Д. Новый метод расчета конвективной сушки тонких материалов / Г. Д. Рабинович // Инженерно-физический журнал. 1966. Т. 32, № 2. С. 182.Rabinovich G. D. (1966) Calculation of Radiative-Convective Recuperators. Journal of Engineering Physics, 10, 140–143.Ольшанский, А. И. Регулярный тепловой режим и влияние критериев подобия тепломассообмена на процесс конвективной сушки пористой керамики / А. И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. 2016. Т. 89, № 1. С. 37–48.Ol′shanskii A. I. (2016) Regular Thermal Regime and Influence of Heat and Mass Transfer Similarity Criteria on the Process of Convective Drying of Porous Ceramics. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 89 (1), 38–49. https://doi.org/10.1007/s10891-016-1351-6.Филоненко, Г. К. Сушильные установки / Г. К. Филоненко, П. Д. Лебедев. М.: Энергоиздат, 1952. 263 с.Filonenko G. K., Lebedev P. D. (1952) Drying Plants. Moscow, Energia Publ. 263 (in Russian).Лыков, А. В. Явления переноса в капиллярно-пористых телах / А. В. Лыков. М.: Гос. изд-во техн.-теоретич. лит., 1954. 296 с.Lykov A. V. (1954) The Phenomena of Transfer in Capillary-Porous Bodies. Moscow, The State Publishing House of the Technical-Theoretical Literature. 296 (in Russian).Ольшанский, А. И. Исследование сушки тонких материалов с использованием обобщенных комплексных переменных / А. И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. 2016. Т. 89, № 4. С. 884–894.Ol’shanskii A. I. (2016) Investigation of the Drying of Thin Materials with the Use of Generalized Complex Variables. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 89 (4), 886–895. https://doi.org/10.1007/s10891-016-1450-4.Ольшанский, А. И. Исследование тепломассообмена в процессах тепловой обработки и сушки теплоизоляционных материалов = Investigation of Heat and Mass Transfer in the Processes of Heat Treatment and Drying of Thermal Insulation Materials / А. И. Ольшанский, С. В. Жерносек, А. М. Гусаров // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2022. № 2. С. 156–168.Ol’shanskii A. I., Zhernosek S. V., Gusarov A. M. (2022) Investigation of Heat and Mass Transfer in the Processes of Heat Treatment and Drying of Thermal Insulation Materials. Enеrgеtika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii SNG = Energetika. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations, 65 (2), 156–168. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2022-65-2-156-168 (in Russian).Ольшанский, А. И. Экспериментальное исследование кинетики сушки тонких плоских влажных материалов методом регулярного режима с использованием обобщенных комплексных переменных / А. И. Ольшанский, А. М. Гусаров // Инженер.-физ. журн. 2017. Т. 90, № 3. С. 700–713.Ol’shanskii, A. I., Gusarov, A. M. (2017) Experimental Study of the Kinetics of Drying of Thin Plane Moist Materials by the Regular-Regime Method Using Generalized Complex Variables. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 90 (3), 665–678. https://doi.org/10.1007/s10891-017-1614-x.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.