|
82 Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ ЗЕРНА В ПРЯМОТОЧНОЙ ШАХТНОЙ ЗЕРНОСУШИЛКЕ 2.1. Формирование подхода к моделированию теплои массопереноса в процессе сушки зернистого материала На основе единой теории процессы переноса теплоты и влаги в зерне могут быть описаны аналитически [39, 96, 108-111, 130, 131, 142, 143, 146, 180, 181, 208]. Такое описание позволяет определить температуру и влагосодержание в любой точке зерна или зернового слоя в любой момент времени, найти их градиенты и изменение во времени, рассчитать плотность потоков теплоты и влаги, прогнозировать дальнейшее развитие этих процессов. Вместе с тем при математическом описании процессов в зерне и зерновом слое возникают определенные трудности, так как зерно неоднородно по структуре и составу. Подвижной слой влажного дисперсного материала рассматривается как сплошная среда, когда исследованию подлежит температурное поле, и как дискретная, когда ставится задача по определению поля влагосодержания. Приводится упрощенная система связанного переноса. Запишем систему связанного переноса в подвижном слое дисперсного материала: dt , ч_ aF , ч г — +w(iWt + At-tA У } дт с'у(\-Ру с) с' д(и ) v дт ' + W(T)VU , . _ = 0, — дт +W(T)VU W div K(amVu J )=0, (2.1) ^ + v ( r ) V r . ^ = 0. Уравнение конвективной диффузии, входящее в данную систему, аналогичное уравнению Фурье-Кирхгофа, использовалось при изучении теплои |
24 общий характер, а роль конкретной физической среды учитывается только коэффициентами пропорциональности. Это определяет их необходимую общность и универсализм в описании физической среды, которая представляется наделенной свойствами, независящими от размеров рассматриваемой области. В известных работах по математическому моделированию процессов сушки зерна [10, 14, 54, 72, 118, 121] отдается предпочтение феноменологическому подходу в связи с преимуществом в простоте исходных соотношений, возможности использования экспериментальных данных, а, следовательно, возможности контроля практикой. В основе феноменологического метода лежит использование результатов феноменологической термодинамики. Среди них первостепенное значение имеют законы сохранения и некоторые аксиоматические соотношения (феноменологические законы) между определяющими параметрами явления [97, 103, 107, 121]. Тепло-влагоперенос при сушке зерна подчиняется общим законам тепломассопереноса и является его частным случаем. Теоретической основой для них служит единая теория тепло-массопереноса [18, 20, 59, 66, 74, 112]. На основе этой теории процессы переноса теплоты и влаги в зерне могут быть описаны .^ аналитически. Такое описание позволяет определить температуру и влагосодержание в любой точке зерна или зернового слоя в любой момент времени, найти их градиенты и изменение во времени, рассчитать плотность потоков теплоты и влаги, прогнозировать дальнейшее развитие этих процессов. Вместе с тем при математическом описании процессов в зерне и зерновом слое возникают определенные трудности, так как зерно неоднородно по структуре и составу. Подвижной слой влажного дисперсного материала рассматривается как ,^ V сплошная среда, когда исследованию подлежит температурное поле, и как дискретная, когда ставится задача по определению поля влагосодержания. Приводится упрощенная система связанного переноса. При решении ряда задач, связанных с моделированием технологических процессов тепло и массопереноса, приходится иметь дело с подвижным слоем |