|
24 ское моделирование процесса сушки. В настоящее время делаются только первые попытки получить уравнение механики однокомпонентной двухфазной дисперсной смеси с фазовым превращением [34]. Полученные уравнения внешне напоминают традиционные уравнения конвективного теплои массопереноса, однако существенно отличаются от них своей внутренней структурой. В этом отношении представляет практический интерес математическая модель теплои массопереноса в подвижном слое дисперсного материала, разработанная А.С. Бомко [18]: dt от . .„ af , cy(\-P) ^ ат + v(T , р(ди с \дт , a f p](t-tc) cy(\-P) div(amVu) 0, . ,„_У О, (1.15) )Vtc+ = 0, ди h W(T)VU дт ^L + v(T)Vr]-^f от P = 0> где t, tc соответственно температура материала и среды; w, v соответственно скорость движения частиц материала и сушильного агента; а коэффициент теплообмена; F удельная (приходящаяся на единицу объема, занятого дисперсным материалом) свободная поверхность частиц; с'с и с приведенная удельная теплоемкость сушильного агента и материала соответственно; у концентрация сухого вещества во влажной частице; ух концентрация пара в парогазовой среде; ус концентрация газа в парогазовой среде; qm поток массы; Р порозность слоя. При этом было использовано уравнение переноса внутренней энергии, уравнение непрерывности, удельные мощности источников тепла и выражение диффузионного потока влаги в форме, представленной А.В. Лыковым и Ю.А. Михайловым [118]. В модели А.С. Бомко пренебрегается потоками теплоты в слое за счет те |
27 y/=-«^/(V«+^V/), (1.15) пренебрегая усадкой (т.е. считая величину / величиной постоянной), уравнение конвективной диффузии, получено в виде [64]: ^i — +W (T)VU = div (а„, Чи + a^S Vt). дт (1.16) В результате вынужденной конвекции пара сквозь слой частиц концентрация влаги 7i в парообразной среде оказывается распределенной в пространстве: д/ -+v{T)Vri ^ ^ = 0. дт ^' ' Р (1.17) Процесс конвективной сушки зернистого продукта заключается в переводе влаги, находящейся в капиллярно-пористом теле, в парообразное состояние и удаления образующегося пара во внешнюю, окружающую среду [19, 20, 32, 57]. Наличие фазовых превращений, неоднородности и включений (капельки, пузырьки, твердые частицы) существенным образом осложняет математическое моделирование процесса сушки. В настоящее время делаются только первые попытки получить уравнение механики однокомпонентной двухфазной дисперсной смеси с фазовым превращением [83]. Некоторые соображения более общего характера приводятся в работах [44, 45, 51, 78, 102, 103]. Полученные уравнения внешне напоминают традиционные уравнения конвективного теплои массопереноса, однако существенно отличаются от них своей внутренней структурой. В этом отношении представляет практический интерес математическая модель теплои массопереноса в подвижном слое дисперсного материала, разработанная А.С. Бомко [14]: dt дт / s.^ aF / с у\\-Р) \ г с ^ ^ + w(r)Vw = 0, дт |