Electromagnetic drying of wet materials with a small depth of penetration of microwave radiation in the conditions of heat removal by radiation and convection. III. Stage of falling drying rate

Переведенное название: Электромагнитная сушка влажных материалов с малой глубиной проникновения СВЧ-излучения в условиях теплосброса радиацией и конвекцией. III. Стадия падающей скорости сушки

Vladimir V. Salomatov, Vadim A. Karelin, Vasiliy V. Salomatov

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданияхстатья

Аннотация

Актуальность исследования продиктована необходимостью разработки математических моделей СВЧ-нагрева и МВ-сушки влажных материалов для получения технологически оптимальных и экономически выгодных режимов. Настоящая публикация является продолжением статей тех же авторов в «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов», в которой с помощью математического моделирования подробно был изучен процесс на первой и второй стадиях сушки – стадии прогрева, когда теплообмен между поверхностью влажного тела и окружающей средой осуществляется за счет радиации и конвекции, а СВЧ-энергия поглощается поверхностным слоем из-за малой её глубины проникновения, а также стадии постоянной скорости сушки. Построены асимптотические решения этой нелинейной задачи для малых и больших значений безразмерного времени, востребованные инженерной практикой, как для параметрического анализа, так и для проведения оперативных расчетов. Подход, связанный с рассмотрением третьей стадии – стадии падающей скорости сушки, основан на установлении базового уравнения сушки, которое обеспечивает взаимосвязь между теплообменом и влагообменом с помощью критерия Ребиндера. Цель: постановка задачи третьего этапа СВЧ-сушки влажного материала – этапа падающей скорости сушки– и реализация теоретического решения по определению распределения температурного поля по толщине слоя и величины скорости сушки. Объектом исследования является плоский слой влажного материала – уголь, песок,древесина и др. капиллярно-пористые массивы, на которые воздействует СВЧ-излучение. Такие материалы обладают высокой диэлектрической проницаемостью и как следствие весьма эффективно поглощают СВЧ-излучение, которое почти на 100 % преобразуется в тепловую энергию. Методы исследования связаны с математическим моделированием, в основе которых лежат уравнения электродинамики Максвелла и тепловлагопереноса А.В. Лыкова. В данной статье при оценке параметров тепловлагопереноса учет теплообмена ведется более детально, нежели массообмена. Также одной из особенностей данной задачи электромагнитной сушки является рассмотрение материалов с малой глубиной поглощения, в силу чего в системе уравнений для нагрева источниковый член находится в граничном условии. В результате исследований были определены температура и влагосодержание подсушиваемого тела в режиме падающей скорости сушки, получены расчетные соотношения аналитического характера для малых и больших параметров времени
Переведенное названиеЭлектромагнитная сушка влажных материалов с малой глубиной проникновения СВЧ-излучения в условиях теплосброса радиацией и конвекцией. III. Стадия падающей скорости сушки
Язык оригиналаанглийский
Страницы (с-по)139-147
Число страниц9
ЖурналBulletin of the Tomsk Polytechnic University, Geo Assets Engineering
Том331
Номер выпуска4
DOI
СостояниеОпубликовано - 1 янв 2020

Ключевые слова

  • A.V. Lykov heat-moisture transfer equation
  • Capillary-porous array
  • Convection
  • Electromagnetic drying
  • Heat radiation
  • Microwave radiation
  • Stage of falling drying speed

Fingerprint Подробные сведения о темах исследования «Электромагнитная сушка влажных материалов с малой глубиной проникновения СВЧ-излучения в условиях теплосброса радиацией и конвекцией. III. Стадия падающей скорости сушки». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

  • Цитировать