Экспериментальные исследования тепловлагообмена в процессе конвективной сушки тонких влажных материалов

Изложены новые способы обработки экспериментальных данных обобщенными комплексными переменными, характерными для процесса сушки. Представлены результаты исследования тепловлагообмена при конвективной сушке тонких плоских влажных капиллярно-пористых материалов. Даны экспериментальные уравнения для определения плотностей тепловых потоков, среднеинтегральных температур, длительности сушки, интенсивности испарения влаги во втором периоде сушки. Установлена связь плотностей тепловых потоков в первом и втором периодах с изменением температуры во втором периоде. Найдена зависимость для вычисления температуры в периоде падающей скорости сушки с учетом теплоты на нагревание влажного тела. Показаны уравнения для определения температуры во втором периоде по температурному коэффициенту сушки, скорости нагрева влажного материала и темпу нагрева влажного тела. Дано уравнение для определения длительности сушки по значению темпа убыли влагосодержания материала. Установлено выражение для вычисления интенсивности испарения влаги в первом и втором периодах сушки в зависимости от отношения влагосодержаний в первом периоде и текущего во втором. Определены условия регулярного режима по тепло- и влагообмену для второго периода сушки. Рассмотрены возможность определения темпа нагрева влажного тела по скорости нагрева с использованием графического дифференцирования кривой зависимости температуры от времени во втором периоде сушки, вопросы использования при исследовании процесса сушки методов теории регулярного режима нагрева влажных тел. Приведены формулы для определения темпа нагрева тела и темпа убыли влагосодержания. Представлена проверка точности обработки опытных данных и достоверности полученных экспериментальных уравнений для всех исследуемых материалов. В результате исследований определены основные кинетические характеристики, необходимые для расчета тепловлагообмена в процессе сушки.

1. Лыков, А. В. Теория теплои массопереноса / А. В. Лыков, Ю. Михайлов. Л.: Госэнергоиздат, 1963. 536 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: Белорусская наука, 2010. 443 c.

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

7. Ольшанский, А. И. Кинетика теплообмена и экспериментальные методы расчета температуры материала в процессе сушки / А. И. Ольшанский // ИФЖ. 2013. Т. 86, № 3. С. 584–594.

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

9. Лыков, А. В. Теплои массообмен в процессах сушки / А. В. Лыков. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1956. 488 с.

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

11. Ольшанский, А. И. Исследование процесса сушки текстильных и обувных влажных материалов методом регулярного режима/ А. И. Ольшанский, С. В. Жерносек // Вестник Витебского государственного технологического университета. 2015. № 28. С. 95–102.