Счетчики
Яндекс.Метрика

Критерии подобия тепловлагопереноса в зерне (часть 1)

Дополнительно к рассмотренным выше тепловым критериям Био, Фурье и Кирпичева при анализе влагопереноса необходимо рассмотреть массообменные критерии, названные в честь этих ученых.
Дифференциальное уравнение влагопереноса
Критерии подобия тепловлагопереноса в зерне (часть 1)

можно преобразовать к виду
Критерии подобия тепловлагопереноса в зерне (часть 1)

где Е — относительный перепад экспериментального потенциала θ.
Следовательно, для описания процесса переноса влаги в зерне необходимо иметь сведения о критериях подобия Фурье Fоm, Лыкова Lu и Поснова Рn. Массообменный критерий Фурье устанавливает взаимосвязь между развитием поля влагосодержания, характерным (определяющим) размером тела и длительностью процесса:
Критерии подобия тепловлагопереноса в зерне (часть 1)

Фактически этот критерий является безразмерным временем.
Критерий Поснова характеризует величину относительного перепада влагосодержания, возникшего вследствие перепада температуры при стационарном процессе:
Критерии подобия тепловлагопереноса в зерне (часть 1)

Критерий Лыкова определяет относительную интенсивность развития во влажном теле поля влагосодержания по сравнению с интенсивностью развития температурного поля:
Критерии подобия тепловлагопереноса в зерне (часть 1)

Кроме того, важное значение имеет массообменный критерий Кирпичева. Он определяет вероятность возникновения в плотном теле влажного материала микротрещин в результате возникновения закритических напряжений (при определенном сочетании интенсивностей внутреннего и внешнего влагопереноса).
Обработка существующих данных позволяет получить следующие результаты. Массообменный критерий Фурье проявляет некоторую зависимость от режимных параметров процесса. Например, в условиях активного вентилирования зерна атмосферным воздухом он имеет максимум при влагосодержании 20...22%. В условиях конвективной сушки зерна при температуре 43°С подобный максимум расположен при влагосодержании 13%. Однако во всех случаях его величина заключена в границах 0,03...0,12. В среднем можно считать, что Fоm≈0,05≈const.
Величина критерия Поснова слегка возрастает с повышением влагосодержания. Так, при влагосодержании 10 и 15% Рn соответственно равна 1,0 и 1,2.
Критерий Lim имеет четко выраженный максимум, высота которого и расположение на оси влагосодержания определяются режимом процесса обработки зерна. В большинстве случаев максимум соответствует 15...19% влагосодержания. Отсюда следует, что именно при таких значениях нужно ожидать появления микротрещин в эндосперме. Это хорошо согласуется с экспериментом, рассмотренным ниже.