Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Балансовое уравнение тепло- и массопереноса




Балансовое уравнение тепло- и массопереноса в развернутом виде можно написать, используя зависимости для внешнего и внутреннего теплообмена и массопередачи в твердой фазе (основного закона массопроводности).

Поток теплоты от теплоносителя к материалу по уравнению Ньютона-Рихмана (для конвективного теплообмена):

,

где a – коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к поверхности материала; tт, tп.м – соответственно, средняя температура теплоносителя и поверхности материала.

Расход теплоты на испарение влаги:

,

где r – теплота испарения; ρо – плотность сухого материала; – отношение объема сухого материла к его поверхности, с которой происходит испарение (характеристический размер тела); dU / dt – скорость испарения.

Расход теплоты на нагрев материала теплопроводностью по уравнению Фурье:

Поток теплоты за счет потока движущейся внутри материала массы влаги:

, (а)

где i – теплосодержание (энтальпия) перемещающейся влаги; qm – суммарный поток влаги за счет градиента влагосодержания, температуры и давления.

Определим сначала qm. Для этого введем понятие потенциала переноса массы θ по аналогии с тепловым потенциалом (температурой) и удельной влагоемкости (по аналогии с удельной теплоемкостью) сm.

Обозначим коэффициент массопроводности через λm, тогда плотность потока массы:

(11.26)

Удельная влагоемкость:

,

где (∂U / ∂θ)t = const – частная производная от удельного влагосодержания по потенциалу массопереноса при постоянной температуре.

Потенциал переноса массы зависит в основном от градиента влагосодержания, температуры и давления.

Если t = const и и p=const, то θ = f(U) – будет однозначной функцией влагосодержания. В этом случае:

или (11.27)

Подставив значение в (11.26), получим величину единичного – частного при постоянных t и p – потока массы qmu за счет градиента U():

(11.28)

Умножив и разделив правую часть (11.28) на ρо, получим:

, (11.29)

где ρо – плотность абсолютно сухого вещества.

Здесь коэффициент по своему физическому смыслу является аналогом коэффициента температуропроводности . Поэтому назвали коэффициентом потенциалопроводности.

По физическому смыслу ат – величина, характеризующая скорость выравнивания влагосодержания в теле материала.

А.В. Лыков впервые установил, что наличие градиента температуры вызывает в материале перемещение влаги в направлении теплового потока. Это явление было названо термовлагопроводностью.

Если U = const и p = const, то θ = f(t), а закон переноса можно записать так:

или . (11.30)

Подставив значение из (11.30) в (11.26), получим величину частного потока массы в материале за счет термовлагопроводности




.

Умножив и разделив правую часть на ст ρ0 и обозначив ст (∂θ / ∂t)U,P = δ, получим:

,

где δ – термоградиентный коэффициент, учитывающий влияние на коэффициент потенциалопроводности ат отношения перепада влагосодержаний к перепаду температур.

Если U = const и t = const, то θ будет однозначной функцией давления и закон переноса массы для частного потока qmp (перенос за счет градиента давления) можно записать:

или .

Подставив значение в (11.26), получим для частного потока массы:

.

Умножив и разделив правую часть на ст ρ0 и обозначив ст (∂θ / ∂p)U,t = δР, будем иметь:

,

где δР – коэффициент, учитывающий влияние на ат отношения изменения массопереноса к перепаду давления.

Обозначив

,

получим

,

где ар – коэффициент массопроницаемости.

Таким образом, общий (суммарный) поток влаги:

Подставив qm в уравнение (а), получим уравнение, определяющее распространение теплоты в теле при наличии массообмена:

,

где iu, it, ip – количество теплоты, перемещающееся соответственно с потоками массы за счет градиентов влагосодержания (U), температуры (t) и давления (p).

Балансовое уравнение тепло- и массопереноса при сушке в развернутом виде:





Дата добавления: 2014-02-13; просмотров: 1255; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9271 - | 7384 - или читать все...

Читайте также:

 

35.172.100.232 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.003 сек.