|
81 требуют очень строгого выполнения граничных условий. Методы нестационарного отличаются переменностью температурного режима в испытуемом образце при кратковременном тепловом воздействии на продукт в условиях малого температурного градиента [28]. Основными преимуществами таких методов являются: незначительное влияние градиента температуры на гидродинамическое состояние продукта, простота, надежность и быстрота проведения эксперимента. При определении теплофизических характеристик использован метод нестационарного теплового режима, основанный на решении задачи теплопроводности для начальной стадии процесса, а именно метод двух температурно-временных точек, разработанный В.С. Волькенштейн, который позволяет определить коэффициент температуропроводности а, коэффициент теплопроводности Я и удельную теплоемкость с [28, 29]. Начальная стадия охватывает малые промежутки времени, характеризуемые числом Фурье Fo < 0,55 [118]. Эксперимент, основанный на теории этой стадии теплопроводности, является непродолжительным. При этом исключается влияние эффекта термовлагопроводности на исследуемые тепловые свойства. Задача сводится к совместному решению дифференциальных уравнений теплопроводности для одномерного потока: для исследуемого материала: где х текущая координата; И высота слоя исследуемого материала; глюбой момент времени; Тм температура исследуемого материала, К; Тэ~ температура эталона, К. Начальные и граничные условия этой задачи выражаются следующей (2.11) для эталона: (2.12) |
87 2.2. Исследование тсплофизических характеристик семян рапса Для выполнения тепловых расчетов сушильных аппаратов необходимо знать тепловые характеристики (теплопроводность, температуропроводность, теплоемкость) высушиваемых материалов, от которых зависит выбор рационального метода и режима сушки материала. Гак, решение вопроса о возможности применения для сушки конкретного продукта аппаратов с активными гидродинамическими режимами зависит не только от диффузионного сопротивления, определяемого внутренней пористой структурой материала, по и от его способности воспринимать необходимое для сушки количество тепла. Тепловые характеристики необходимо знать также при обработке результатов экспериментальных исследований процессов тепло и массообмена, определении механизма переноса тепла во влажном материале, анализе форм и видов связи влаги с материалом и т.д. [92] Теплофизичсские характеристики семян рапса являются функциями состояния и свойств вещества, зависящих от многих факторов, к которым следует отнести химический состав и структуру. При этом большое значение имеет характер изменения теплофизических характеристик от основных параметров влажного материала: температуры и влагосодержания. В научной литературе отсутствуют данные по теплофизическим характеристикам семян рапса, поэтому существует необходимость в их определении. Разработанные в настоящее время методы определения теплофизических характеристик влажных материалов подразделяются на две группы: стационарною и нестационарного потока теплоты. Методы стационарного потока теплоты основаны на постоянстве температурного поля, проходящего через исследуемый продукт на протяжении всего опыта [32]. Такие методы длительны и требуют очень строгого выполнения граничных условий. Методы нестационарного отличаются переменностью температурного режима в испытуемом образце при кратковременном тепловом воздействии на продукт в условиях малого тем 88 пературного градиента [28, 29]. Основными преимуществами таких методов являются: незначительное влияние градиента температуры на гидродинамическое состояние продукта, простога, надежность и быстрота проведения эксперимента. I Гри определении теплофизических характеристик использован метод нестационарного теплового режима, основанный на решении задачи теплопроводности для начальной стадии процесса, а именно метод двух температурновременных точек, разработанный В.С. Волькенштейн, который позволяет определить коэффициент температуропроводности а, коэффициент теплопроводности Я и удельную теплоемкость с [29]. Начальная стадия охватывает малые промежутки времени, характеризуемые числом Фурье Fo < 0,55 [74]. Эксперимент, основанный на теории этой стадии теплопроводности, является непродолжительным. При этом исключается влияние эффекта термовлагопроводности на исследуемые тепловые свойства. Задача сводится к совместному решению дифференциальных уравнений теплопроводности для одномерного потока: для исследуемого материала: где л*— текущая координата; h высота слоя исследуемого материала; г-любой момент времени; Ту температура исследуемого материала. К; Тэ температура эталона, К. Начальные и граничные условия этой задачи выражаются следующей системой уравнений: (2.11) для эталона: (2.12) |