Особенности процесса переноса тепла определяют следующие теплофизические коэффициенты: с — удельная теплоемкость, Дж/(кг∙К); а — коэффициент температуропроводности, м2/с; λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙К); ε — коэффициент тепловой активности, где

α — коэффициент теплообмена, Дж/(м2∙с∙К).
Различная комбинация этих коэффициентов с геометрическими характеристиками тела и параметрами внешней среды позволяет проводить общий анализ процессов переноса тепла при помощи обобщенных переменных (критериев подобия), из которых в данном случае наибольший интерес представляют Вi, Fо, Кi.
Критерий Био характеризует взаимосвязь внешнего и внутреннего теплопереноса:

Критерий Фурье выступает в качестве безразмерного времени:

Критерий Кирпичева представляет собой модифицированный критерий Био:

Конструкции современных теплообменных аппаратов предусматривают различные варианты тепловой обработки зерна: в плотном или разрыхленном слое и во взвешенном состоянии (кипящий слой). Передача тепла зерну при нагреве или отвод его при охлаждении осуществляются посредством газообразного агента (воздух, топочные газы, водяной пар) или контактным путем. Как правило, эти условия выступают в комбинированном виде, что усложняет теоретический анализ и инженерное решение конкретных практических задач.
Однако при общем рассмотрении вопроса достаточно четко выделяются два случая: обработка слоя зерна и обработка единичного зерна. Второй случай соответствует разрыхленному или взвешенному слою, а также обработке зерна паром. Таким образом, все многообразие инженерных вариантов тепловой обработки зерна сводится к этим двум случаям. Поэтому и определение теплофизичсских свойств зерна необходимо проводить отдельно для зернового слоя и единичного зерна.
В том и другом случае объект исследования представляет собой капиллярно-пористое тело. Но при анализе теплофизических свойств единичного зерна различия в химическом составе и микроструктуре зерновки могут повлиять на значения теплофизических коэффициентов. Кроме того, незначительные размеры и неправильная геометрическая форма зерновки существенно усложняют задачу, что требует особой тщательности при разработке методики исследования и анализе экспериментальных результатов. Следует иметь в виду, что тепловая обработка зерна является типичным нестационарным процессом.
Для полного описания влагопереноса в зерне необходимо знать сведения о термодинамических характеристиках тела, кинетических коэффициентах влагопереноса и критериях подобия, их зависимость от параметров внешней среды. К первым относятся удельная изотермическая влагоемкость, потенциал влагопереноса и его температурный коэффициент. Вторые включают в себя коэффициенты диффузии влаги, влагопроводиости и термовлагопроводности. Среди массообменных критериев наиболее важными являются критерии Фурье, Кирпичева и Лыкова (Fоm, Kim, Lu).
Исследованию теплофизических свойств зерна посвящено значительное число работ. Полученные данные позволяют достаточно надежно установить их зависимость от влажности и температуры процесса, что необходимо для выполнения инженерных расчетов.

---

• Взаимосвязь биохимических и теплофизических свойств (часть 1)
• Ферменты зерна (часть 3)
• Ферменты зерна (часть 2)
• Ферменты зерна (часть 1)
• Химический состав зерна и его анатомических частей (часть 7)
• Химический состав зерна и его анатомических частей (часть 6)
• Химический состав зерна и его анатомических частей (часть 5)
• Химический состав зерна и его анатомических частей (часть 4)
• Химический состав зерна и его анатомических частей (часть 3)
• Химический состав зерна и его анатомических частей (часть 2)