- Код статьи
- S3034605325040016-1
- DOI
- 10.7868/S3034605325040016
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 59 / Номер выпуска 4
- Страницы
- 6-13
- Аннотация
- Рассмотрен тепломассообмен влажного сферического тела с внешней газовой средой при электромагнитном подводе энергии в инфракрасном диапазоне частот. Сформулирована и аналитически решена линейная задача (постоянство параметров процесса) инфракрасного нагрева тела при конвективном тепло- и массообмене его поверхности с внешней газовой средой – как для общего случая процесса сушки, так и при сушке в первом периоде. При формулировке задачи теплопроводности принято, что внутренний источник теплоты, вызванный поглощением лучистой энергии, экспоненциально распределен по толщине шара и что фазовые превращения при испарении влаги происходят у поверхности тела. Интенсивность сушки описана на основе аналитического решения линейной (постоянство коэффициента массопроводности) задачи массопроводности (диффузии влаги) для шара при граничном условии массообмена третьего рода. Решения задач нагрева получены применительно к локальной и средней по объему тела температуре. На их основе проведено численное моделирование процесса нагрева шара с учетом его сушки: показано влияние плотности лучистого потока на динамику нагрева шара. Применительно к первому периоду сушки показано, что полученное для этого случая частное решение задачи позволяет рассчитывать температуру поверхности тела и далее интенсивность сушки в условиях инфракрасного энергоподвода (при котором температура поверхности тела не равна температуре мокрого термометра). Для расчета температуры поверхности тела в данном случае предложен метод последовательных приближений, при котором вначале задают искомую температуру, а затем ее рассчитывают с использованием полученного решения и уравнения Антуана, выражающего зависимость давления насыщенного пара от температуры. Для этого случая выполнены численные расчеты, показавшие работоспособность математической модели и иллюстрирующие влияние дополнительного (к конвективному) инфракрасного энергоподвода на интенсивность сушки. Для учета изменения теплофизических характеристик в ходе процесса рекомендован зональный кусочно-ступенчатый метод.
- Ключевые слова
- сферическое тело инфракрасный энергоподвод конвективный тепломассообмен сушка аналитическое решение
- Дата публикации
- 07.02.2026
- Год выхода
- 2026
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 10
Библиография
- 1. Handbook of Industrial Drying. 3rd Edition / Ed. Mujumdar A.S. Boca Raton, FL.: CRC Press, 2007.
- 2. Bon J., Kudra T. Enthalpy-Driven Optimization of Intermittent Drying // Drying Technology. 2007. V. 25. № 4. P. 523.
- 3. Ratii C., Mujumdar A.S. Infrared drying / Handbook of Industrial Drying. 3rd edition / Ed. A.S. Mujumdar . Boca Raton, FL.: CRC Press, 2007. P. 423.
- 4. Rudobashia S.P., Zuev N.A., Kartashov E.M. Heat and Mass Transfer in Drying in an Oscillating Electromagnetic Field // Theor. Found. Chem. Eng. 2011. V. 45. № 6. P. 830. @@ Рудобашта С.П., Карпашов Э.М., Зуев Н.А. Тепломассоперенос при сушке в ос-циллирующем электромагнитном поле // Теорет. основы хим. технологии. 2011. Т. 45. № 6. С. 641.
- 5. Rudobashia S.P., Zueva G.A. and Kartashov E.M. Heat and Mass Transfer when Drying a Spherical Particle in an Oscillating Electromagnetic Field // Theor. Found. Chem. Eng. 2016. V. 50. № 5. P. 718. @@ Рудобашта С.П., Зуева Г.А., Карпашов Э.М. Тепломассоперенос при сушке сферической частицы в осциллирующем электромагнитном поле // Теорет. основы хим. технологии. 2016. Т. 50. № 5. С. 539.
- 6. Rudobashia S.P, Zueva G.A., Kartashov E.M. Heat and mass transfer in the drying of a cylindrical body in an oscillating magnetic field // J. Eng. Phys. Thermophys. 2018. V. 91. № 1. P. 227. @@ Рудобашта С.П., Зуева Г.А., Карпашов Э.М. Тепломассоперенос при сушке ци-линдрического тела в осциллирующем электро-магнитном поле // Инженерно-физический жур-нал. 2018. Т. 91. № 1. С. 241.
- 7. Лыков А.В. Теория теплопроводности. Москва: Высшая школа, 1968.
- 8. Rudobashia S.P., Kartashov E.M. and Zueva G.A. Infrared drying of a plate in a continuous electromagnetic field // J. Eng. Phys. Thermophys. 2022. V. 95. № 2. P. 357. @@ Рудобашта С.П., Карпашов Э.М., Зуева Г.А. ИК–сушка пластины в непрерывно действующем электромагнитном поле // Инженерно-физиче-ский журнал. 2022. Т. 95. № 2. С. 364.
- 9. Шашков А.Г. Системно-структурный анализ процесса теплообмена и его применение. Москва: Энергоатомиздат, 1983.
- 10. Завалий А.А., Лаго Л.А. Проницаемость слоя влажного сельскохозяйственного сырья при инфракрасном излучении, определяемая динамическим методом // Агроинженерная. 2023. Т. 25. № 2. С. 69.
- 11. Akulich P.V., Slizhuk D.S. Heat and Mass Transfer in a Dense Layer During Dehydration of Colloidal and Sorption Capillary-Porous Materials under Conditions of Unsteady Radiation–Convective Energy Supply // Theor. Found. Chem. Eng. 2022. V. 56. № 2. С. 152 @@ Акулич П.В., Силжук Д.С. Тепломассоперенос в плотном слое при дегидратации коллоидных и сорбиконных капиллярно-порнстых материалов в условиях нестационарного радиационно-конвективного энергоподвода // Теорет. основы хим. тех-нологии. 2022. Т. 56. № 2. С. 148.
- 12. Рабинович О.М. Сборник задач по технической тер-модинамике. М.: Машиностроение, 1969.
- 13. Può P., Праусниц Дже., Шереуб Т. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1982.
