RU
Распределение температурных полей в частице с треугольной симметрией при сушке перегретым паром
Номер: 1 (343), 2015Страницы: 72-76
Раздел: Процессы и аппараты
Автор(ы): А.Н. Остриков, Д.С. Сайко, Л.И. Лыткина, С.А. Шевцов
Аннотация:
Получено аналитическое решение задачи нестационарной теплопроводности в процессе сушки частиц, имеющих форму тетраэдра. На примере конвективной сушки зерна гречихи перегретым паром атмосферного давления предложено решение, позволяющее определять поля температур в частице с треугольной симметрией в широком диапазоне изменения параметров теплоносителя. Установлена последовательность решения симметричной задачи в новой системе координат, когда постоянное значение одной переменной задает размеры равностороннего треугольника, а вторая переменная отвечает изменению координаты точки по его периметру. Дифференциальное уравнение изменения температуры частицы в новой системе координат представлено в безразмерном виде. Для рассматриваемой задачи получено относительно простое приближенное решение уравнения Гельмгольца в треугольной области. На этой основе предложен вариант приближенного решения математической модели для исследования объектов сушки, имеющих симметрию треугольной призмы. Обсуждаются качественные особенности решений в треугольной области. Метод моделирования может быть распространен на решение трехмерных задач для объектов с симметрией тетраэдра. Таким образом, предложена математическая модель, аналитическое решение которой позволяет прогнозировать распределение температурных полей в процессе сушки частицы в форме тетраэдра. Показано, что можно использовать решение при определении теплофизических характеристик при сушке зерна. В перспективе полученное решение следует использовать для определения полей влагосодержания в частице с треугольной симметрией.
Ключевые слова: математическая модель, сушка, перегретый пар, частица, треугольная симметрия, призма, тетраэдр
EN
Distribution of temperature fields in the particle with triangular symmetry when drying superheated steam
Number: 1 (343), 2015Pages: 72-76
Section: Processes & Apparatus
Authors(s): A.N. Ostrikov, D.S. Sayko, L.I. Lytkina, S.A. Shevtsov
Annotation:
The analytical solution of a problem of non-stationary heat conductivity in the course of drying of the particles having a tetrahedron form is received. On an example of convective drying of grain of a buckwheat superheated steam of atmospheric pressure proposed the solution allowing to define fields of temperatures in a particle with triangular symmetry in the wide range of change of parameters of the heat carrier. The sequence of the solution of a symmetric task in new system of coordinates when constant value of one variable sets the sizes of an equilateral triangle is established, and the second variable answers change of coordinate of a point on its perimeter. The differential equation of change of temperature of a particle in new system of coordinates is presented in the dimensionless form. For the considered task rather simple approximate solution of the equation of Helmholtz in triangular area is received. On this basis the version of the approximate solution of mathematical model for research of the objects of drying having symmetry of a triangular prism is offered. It is discussed qualitative features of decisions in triangular area. The method of modeling can be extended to the solution of three-dimensional tasks for objects with symmetry of a tetrahedron. Thus, the mathematical model which analytical decision allows to predict distribution of temperature fields in the course of drying of a particle in the form of a tetrahedron is offered. It is shown that it is possible to use the decision when determining heatphysical characteristics when drying grain. In the long term the received decision should be used for definition of fields of moisture content in a particle with triangular symmetry.
Keywords: mathematical model, drying, superheated steam, particle, triangular symmetry, prism, tetrahedron