Ббк 36. 82 я 73 а 89 Қазақстан Республикасы Білім жəне ғылым министрлігінің «Оқулық»
Қоршаған ортамен жылу-ылғал алмасу
жүктеу/скачать 9,2 Mb. Pdf көрінісі
|
| 5.2. Қоршаған ортамен жылу-ылғал алмасу
Дəндердің кептіру үдерісі: ылғалдың беткі қабатына жеткізілуі жəне ылғалдың беткі қабаттан қоршаған ортаға ауысуы сияқты екі кезеңнен құралады. Конвективті кептіру кезінде кептіру агенті дəндердерді түгел орағытады. Бұл кезде оның бетінде шекаралық қабат түзіледі, ол арқыы кептіру агентінің жылуы дəндер бетіне өтеді де, бетіндегі бу молекулалары қоршаған ортаға диффузияланады. 84
Шекаралық қабат – ылғалды дəндернен шығару кезіндегі қосымша кедергі, жəне оның параметрлері (қалыңдығы, температурасы) бүкіл кептіру үдерісіне үлкен əсер етеді. Шекаралық қабатта кептіру
агентінің жылдамдығымен температурасының градиенттері дəндердің беткі қабатынан бағытталған, ал будың парциалды қысым градиенті – жылдамдығы мен температурасы градиенттерінің бағытына қатысты қарама-қарсы бағытталған. Сөйтіп, дəндердің беткі қабатында кептіру агентінің жылдамдығы нөлге тең, ал температурасы дəндер бетінің температурасына θ жуықтайды (яғни кептіру агентінің температурасы əрдайым дəндердің температурасынан жоғары). Бұл аймақтағы будың парциальды қысымы дəндер бетінің θ температурасындағы қаныққан будың парциальды қысымына Р м
параметрлер біртіндеп өзгереді де, шекаралық қабаттың жоғарғы шегінде кептіру агентінің сəйкес параметрлерімен тұспа-тұс келеді. Гидродинамикалық шекаралық қабаттың қалыңдығы негізінен сүйірлі қабаттың пішіні мен күйіне тəуелді; ол кептіру агентінің тұтқырлығына тура пропорционал жəне оның қозғалу жылдамдығына кері пропорционал, сонымен қатар кептіру агенті ағынының бағытына тəуелді. Соңғысы кептіру агентінің жылдамдығын өзгертпей, қозғалыс бағытының бұрышын бетіне қарай өзгерткенде, турбулизациялану нəтижесінде шекаралық қабат қалыңдығы азайып, соның салдарынан ылғалдың дəндернен булану қарқындылығы ұлғаюымен түсіндіріледі. Кептіру барысында ылғалдың дəндерден жойылу механизмін сызба түрінде келесідей сипаттауға болады (15-сурет). Ылғал дəндеректің беткі қабатының бойында белгілі бір параметрлері бар кептіру агенті қозғалады. Кептіру агентінің жылуы конвективті тəсілмен дəндерге өтеді, оның беті қызады да, беткі қабаттағы ылғалдың бір бөлігі буланады. Нəтижесінде дəндер қалыңдығының бойында ылғалдылық, температура мен қысымның деңгей айырмасы түзіледі де, соның əсерінен ылғал үздіксіз беткі қабатқа қарай жылжып, сол жерден буланып кетеді. Бу молекулалары шекаралық қабат арқылы диффундалып, кептіру агентімен сіңіріледі. Дəндер бетінен ылғалды жою үдерісінің міндетті шарты – беткі қабаттағы парциальды қысым
85
Р м мен кептіру агентінің қысымы Р п арасында айырмашылық болу керек.
15-сурет. Кептіру кезіндегі дəндернен ылғалдың бөліну механизмі 1-дəн; 2-шеткі қабат; 3- булану зонасы;
агентінің порциалды қысымы
мен температурасы; М ,Ө-Дəндердің бетіндегі будың порциалды қысымы мен температурасы.
Дəндердің ылғалы сыртқы қабатыаймағынан бастап буланады. Бұл аймақтың жағдайы өзгеріссіз қалмайды: ол біртіндеп дəндердің ішіне қарай ауысады (тереңдейді). Булану аймағының тереңдеуінің бастамасын көптеген зерттеушілер дəндердегі байланысқан ылғалдың жойылу бастамасымен байланыстырады. Булану аймағы тереңдеген жағдайда дəндердің беткі қабаты сусызданған, қорғаныс шартынан айырылған күйде қалады, сондықтан жоғары температураға дейін қызып кетуі мүмкін. Ылғалды дəндер мен кептіру агенті арасындағы жылу алмасу үдерісінің күрделілігі соншалық қарастырылған ережелерді ескеріп, оны сандық жағынан бағалау мүмкін емес. Ылғал
86
дəндердің бетіндегі шекаралық қабат қалыңдығы жəне шекаралық қабаттағы жылдамдық, кептіру агентінің температурасы мен будың парциальды қысымының үздіксіз өзгерісінде градиенттерінің өзгеру заңдылықтарын анықтау қиынға түседі. Одан əрі булану аймағының орналасқан жері мен қалыңдығы да есептеп анықтауға келмейді. Ақырында дəндерді кептіру кезінде ылғалдың жойылу қарқындылығы кептіру үдерісінің едəуір кезеңінде кептіру агентінің параметрлерімен емес, ылғалдың ішкі орын ауысуымен анықталады. Дəндердегі анағұрлым берік байланысқан ылғалдың жойылуы салдарынан ылғал ағынының қарқындылығы үздіксіз төмендейді. Сонымен қоса дəндердің пішіні күрделі, əр телімде құрылымы, химиялық құрамы əртүрлі болады. Бұл жылу жəне ылғал алмасу коэффициенттерінің сандық мəнін алуды қатты күрделендіреді. Осыған байланысты кептіру кезінде қоршаған ортамен ылғаламасу қарқындылығы анықтауда булану аймағында шекаралық шарттарды ескере отырып, ішкі ылғалөткізгіштік мəселесін шешеді.
жүктеу/скачать 9,2 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|