97 фузии в общем случае зависят от температуры и влагосодержания продукта. Задача относится к задаче, где используются уравнения с переменными параметрами. В качестве таких параметров могут приниматься коэффициент теплообмена а и влагообмена J3, а также коэффициент диффузии влаги am(t), которые представлены эмпирическими коэффициентами. Математиче ское описание процесса сушки зерна еще усложняется, так как зерно неоднородно по структуре и составу. Подвижной слой влажного зерна рассматривается как сплошная среда, когда исследованию подлежит температурное поле и поля влагосодержания [39]. При разработке математической модели были приняты следующие допущения: Dj=< D]i, D]2, D]3, D]4>, где Dn градиент давления равен нулю; D\2 коэффициент теплопроводности, коэффициент диффузии влаги и относительный коэффициент термодиффузии постоянные; D]3 распределение полей температур и влагосодержаний рассматривалось в сферической системе координат, при условии независимости решения от азимутального и зенитного углов (осесимметрическая задача); D14 единичное зерно представлялось в форме шара, сечение которого показано на рис. 2.10. УУ Ноток тстоты ti 2.10. Схема тепловых и массовых е потоков при сушке зерна пшеницы: нт давления. Рассматриваем зональный Л эквивалентный радиус зерна, , ™ J ^ метод расчета, в котором эти характерная, у) -декартовая система координат, М(г) точка в сферической системе стики принимаются постоянными. координат В этом случае нестационарный тепломассообмен разбивается на зоны. Для каждой зоны коэффициенты можно принять постоянными. Для проведения зонального расчета, в общем случае, под зоной понима ^#*^ „отоК потоками теплоты в слое за счёт теплопро |
экспериментально — аналитических методов расчета процессов тепломассопереноса в системах с твердой фазой. При конвективной сушке система дифференциальных уравнений в частных производных дополняется условиями неоднозначности в виде граничных условий третьего рода. Для решения задачи тепломассопереноса известно применение различных методов: метод сеток, метод прямых, метод разделения переменных, метод интегральных преобразований Лапласа продуктом является и др. зерно [47, 56, 73, 78]. которое Исследуемым пищевым пшеницы, вписывается в прямоугольный параллелепипед, три ребра которого имеют размер а = 1,6...3,8; Ъ = 1,8...4,0; с = 4,8...8,6 [27]. Зерно пшеницы имеет сложную геометрическую формую. В данной работе исследуется внутренний тепломассообмен в процессе сушки зерна. Считаем, что отдельное зерно имеет форму шара радиуса R, как наиболее близкую к одной из простейших форм (неограниченная пластина, цилиндр и шар) к действительно сложной форме зерна [64, 107, 118]. Для описания динамики процесса используются уравнения А. В. Лыкова, в предположении о бесконечно малом значении градиента общего градиента давления. Поэтому основными характеристиками нестационарного процесса сушки будут температура Q(t,x) и влагосодержание u(t,x), где t— время, х— радиус. теплопроводности, Тепловлагообменные характеристики: диффузии влаги и коэффициент коэффициент относительный коэффициент термодиффузии температуры и влагосодержания продукта. в общем случае зависят от Задача относится к задаче, где используются уравнения с переменными параметрами. В качестве таких параметров могут приниматься коэффициент теплообмена а и влагообмена /?, а также коэффициент диффузии влаги которые представлены am(t), эмпирическими коэффициентами. Математическое описание процесса сушки зерна еще усложняется, так как зерно неоднородно по структуре и составу. Подвижной слой влажного зерна рассматривается как 37 сплошная среда, когда исследованию подлежит температурное поле и влагосодержания [4, 10,14, 30, 48, 57, 64]. При разработке математической модели были приняты поля следующие допущения: £>/=< Dj], D]2, D13> D]4>, где Dn градиент давления равен нулю; D]2 коэффициент теплопроводности, коэффициент диффузии влаги и относительный коэффициент термодиффузии постоянные; D13 распределение полей температур и влагосодержаний рассматривалось в сферической системе координат, при условии независимости решения от азимутального и зенитного углов (осесимметрическая задача); D14 единичное зерно представлялось в форме шара, сечение которого показано на рис. 2.2. В основу математического описания процесса сушки зерна положена математическая модель, в которой пренебрегается потоками теплоты в слое за счёт теплопроводности, не учитывается усадка и градиент давления. Ук Поток теплоты, подводимый сушильным агентом М(г) . _ , / Поверхность тепло и массообмена Массовый поток (удаляемая влага) Рис. 2.2. Схема тепловых и массовых потоков при сушке зерна пшеницы: Яэкв — эквивалентный радиус зерна, (х,у)— декартовая система координат, М(г) точка в сферической системе координат Рассматриваем зональный метод расчета, в котором эти характеристики принимаются постоянными. В этом случае нестационарный тепломассообмен разбивается на зоны. Для каждой зоны коэффициенты можно принять постоянными. Для проведения зонального расчета, в общем случае, 38 под зоной |