Статьи автора

Моделирование процессов тепло- и массопереноса при конвективной сушке хлопчатобумажных тканей

Номер выпуска 1 от 01.01.2024

Представлена математическая модель тепло- и массопереноса в процессе конвективной сушки ткани в химической технологии ее отделки. Уравнения записаны для теплофизических переменных, усредненных по объему образца. Модель контролирует состояние воды в капиллярно-пористой системе и учитывает течение жидкой фазы в связанном состоянии, свободная вода неподвижна. Изменение концентрации свободной воды может происходить за счет фазовых переходов на границах жидкой и газообразной фаз. Математическая модель может рассматриваться как вариант известной модели диффузионного тепло- и массопереноса А.В. Лыкова с определенными дополнениями. Кроме уравнений влагопроводности, теплопроводности и общего давления, в модель включено уравнение для концентрации паровой компоненты газообразной фазы. Для локальных значений коэффициента диффузии жидкой фазы и критерия фазового перехода используются аналитические зависимости этих величин от влагосодержания и температуры. Математическая модель исследована численно с помощью метода конечных разностей. Валидация модели проведена с использованием данных лабораторного эксперимента для образцов ткани из хлопка различной плотности, толщины и способов плетения. Расчеты кривых сушки по предложенной модели показали удовлетворительное совпадение с опытными зависимостями. Исследован вклад в процесс высушивания ткани двух механизмов массопереноса, связанных с фазовыми переходами и капиллярными течениями жидкой фазы.

62 0