RU
Аналитическое решение задачи распределения полей влагосодержания в частице с треугольной симметрией
Номер: 2-3 (344-345), 2015Страницы: 71-74
Раздел: Процессы и аппараты
Автор(ы): А.Н. Остриков, Д.С. Сайко, Л.И. Лыткина, С.А. Шевцов
Аннотация:
Предложено аналитическое решение задачи распределения полей влагосодержания в частице с треугольной симметрией. При этом отдается предпочтение микрокинетическому моделированию на основе анализа дифференциальных уравнений А.В. Лыкова, описывающих взаимосвязанные процессы тепломассопереноса в частице влажного материала в форме тетраэдра под действием градиентов влагосодержания и температуры. Полученное ранее аналитическое решение задачи по распределению температурных полей в частице с треугольной симметрией, на примере единичного зерна гречихи, рассматривалось как заданное для нахождения полей влагосодержания. С учетом фазового перехода при испарении воды со свободной поверхности сформированы граничные условия для влагосодержания, сравнение которых с граничными условиями третьего рода для распределения температур свидетельствует о том, что имеет место материальный поток, тогда как ранее рассматривался соответствующий этому потоку теплоперенос через границу раздела фаз. При допущении постоянства интенсивности испарения с поверхности частицы предложен универсальный подход, в соответствии с которым система уравнений процесса сушки учитывает зависимость коэффициента массоотдачи от типа и состояния поверхности частицы. Показано, что решение полученной системы уравнений является второй смешанной задачей уравнения теплопроводности Г. Карслоу и Д. Егера и позволяет с точностью ± 10% рассчитать характер изменения дифференциального влагосодержания от времени. Анализ полученных зависимостей позволил предложить метод расчета кинетических закономерностей массо- и теплообмена между частицами высушиваемого материала, имеющими форму тетраэдра, и сушильным агентом, в качестве которого использован перегретый пар атмосферного давления.
Ключевые слова: математическая модель, сушка, частицы в форме тетраэдра, поля влагосодержания
EN
Analytic solutions of the field distribution moisture content of particles with triangular symmetry
Number: 2-3 (344-345), 2015Pages: 71-74
Section: Processes & Apparatus
Authors(s): A.N. Ostrikov, D.S. Sayko, L.I. Lytkina, S.A. Shevtsov
Annotation:
An analytical solution of the field distribution of moisture content in the particle with a triangular symmetry. When this preference micro-kinetic based on the analysis of differential equations A.V. Lykov describing heat and mass transfer processes related to particle wet material in the form of tetrahedron under the influence of moisture content and temperature gradients. Previously obtained analytical solution for the distribution of temperature fields in particle with a triangular symmetry, for example, a single grain buckwheat, regarded as a given field to find moisture content. Taking into account the phase transition as the water evaporates from the free surface formed by the boundary conditions for the moisture content, the comparison of which with the boundary conditions of the third kind for the temperature distribution indicates that there is a material flow, whereas previously considered appropriate that flow heat transfer through the interface. On the assumption of the constancy of the rate of evaporation from the surface of the particles is proposed universal approach, according to which the system of equations of the drying process takes into account the dependence of the mass-transfer coefficient on the type and condition of the surface of the particle. It is shown that the solution of the resulting system of equations is the second mixed problem of the heat equation H.S. Carslaw and J.C. Jaeger and makes up ± 10% to calculate the variation of the differential moisture content from time to time. Analysis of the dependencies it possible to propose a method for calculating the kinetic laws of mass and heat transfer between the particles of the material being dried, tetrahedron-shaped, and a drying agent, which is used as superheated steam at atmospheric pressure.
Keywords: mathematical model, drying, particles in the form of tetrahedron, field moisture content