Тепломассоперенос при нагреве и сушке сферического тела в непрерывно действующем электромагнитном поле высокой и сверхвысокой частоты
- Authors: Рудобашта С.П.1, Карташов Э.М.2, Зуева Г.А.3
-
Affiliations:
- Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева
- Российский технологический университет – МИРЭА (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова)
- Ивановский государственный химико-технологический университет
- Issue: Vol 58, No 4 (2024)
- Pages: 506-514
- Section: Articles
- Published: 07.08.2024
- URL: https://journals.rcsi.science/0040-3571/article/view/295038
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0040357124040124
- EDN: https://elibrary.ru/avfljt
- ID: 295038
Cite item
Abstract
Рассмотрен тепломассоперенос в теле сферической формы при его сушке в непрерывно действующем электромагнитном поле высокой и сверхвысокой частоты. Сформулирована и аналитически решена линейная (постоянство параметров процесса) задача нагрева сферического тела при этих видах энергоподвода в условиях его конвективной сушки и с учетом его конвективного тепло- и массообмена с внешней газовой средой как в общем случае, так и при сушке в первом периоде. В первом случае интенсивность сушки задана в виде некоторой функции времени, она выражена из аналитического решения задачи массопроводности (диффузии влаги) при условии, что испарение влаги происходит у поверхности тела. Во втором случае принято, что вся подводимая к телу теплота расходуется на испарение влаги и поэтому нагрев тела отсутствует и что парциальное давление пара у поверхности сферы равно давлению насыщенного пара при температуре поверхности сферы. При этом зависимость давления насыщенного пара от температуры описана уравнением Антуана. Решения задач нагрева получены применительно к локальной и средней по объему сферы температуре. На основе полученных решений проведено численное моделирование процессов тепло- и массообмена в условиях комбинированного конвективно-электромагнитного подвода энергии. Применительно к процессу с постоянной интенсивностью сушки выполнен численный анализ процесса испарения пленочной влаги с поверхности сферической частицы. Полученные решения позволяют рассчитывать процесс нагрева сферических тел при электромагнитном или комбинированном конвективно-электромагнитном подводе энергии.
About the authors
С. П. Рудобашта
Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева
Author for correspondence.
Email: srudobashta@rgau-msha.ru
Russian Federation, Москва
Э. М. Карташов
Российский технологический университет – МИРЭА (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова)
Email: srudobashta@rgau-msha.ru
Russian Federation, Москва
Г. А. Зуева
Ивановский государственный химико-технологический университет
Email: srudobashta@rgau-msha.ru
Russian Federation, Иваново
References
- Bon J., Kudra T. Enthalpy-Driven Optimization of Intermittent Drying // Drying Technology. 2007. V. 25. Issue 4. P. 523.
- Vaquiro H.A., Clemente G., Garcia-Perez J.V., Mulet A., Bonb J. Enthalpy-driven optimization of intermittent drying of Mangifera indica L // Сhem. Eng. Res. Design. 2009. V. 87. P. 885.
- Акулич П.В., Темрук А.В., Акулич А.В. Моделирование и эксперименталь ное исследование тепло- и влагопереноса при СВЧ-конвективной сушке растительных материалов // Инж.- физ. журнал. 2012. Т. 85. № 5. С. 951.
- Rudobashta 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., Карташов Э.М., Зуев Н.А. Тепломассоперенос при сушке в осциллирующем электромагнитном поле // Теорет. основы хим. технологии. 2011. Т. 45. № 6. С. 641.]
- Rudobashta S.P., Zuev N.A., 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, Карташов Э.М. Тепломассоперенос при сушке сферической частицы в осциллирующем электромагнитном поле // Теорет. основы хим. технологии. 2016. Т. 50. № 5. С. 539.]
- Rudobashta S.P., Zueva G.A., Kartashov E.M. Heat and mass transfer in the drying of a cylindrical body in an oscillating electromagnetic field // J. Eng. Phys. Thermophys. 2018. V. 91. № 1. P. 227.
- Рудобашта С.П. Массоперенос в системах с твердой фазой, Москва: Химия. 1980.
- Rudobashta S.P., Kartashov E.M., Zueva G.A. Heat and mass transfer in drying of a plate in a continuous high- and superhigh-frequency electromagnetic field // Theor. Found. Chem. Eng. 2021. V. 55. № 2. P. 261. [Рудобашта С. П., Карташов Э.М., Зуева Г.А. Тепломассоперенос при сушке пластины в непрерывно действующем электромагнитном поле высокой и сверхвысокой частоты // Теорет. основы хим. технологии. 2021. Т. 55. № 2. С. 195.]
- Rudobashta S.P. , Kartashov E.M., Zueva G.A. Heat and masstransfer in the drying of a cylindrical body in a continuous electromagnetic field of high and superhigh frecuency // Theor. Found. Chem. Eng. 2022. V. 56. № 5. P. 810. [Рудобашта С.П., Карташов Э.М., Зуева Г.А. Тепломассоперенос при сушке цилиндрического тела в непрерывно действующем электромагнитном поле высокой и сверхвысокой частоты // Теорет. основы хим. технологии. 2022. Т. 56. № 5. С. 648.]
- Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа. 1968.
- Лыков А.В. Теория сушки. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Энергия. 1968.
- Рудобашта С.П., Карташов Э.М. Химическая технология: диффузионные процессы. Ч. 2. М: Юрайт. 2018.
- Krischer O. Die wissenchaftlichen grundlagen der trocknung technick. Heidelberg: Springer-Verlag, 1957.
- Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. М.: Машиностроение, 1969.
- Лыков А.В. Теория сушки. М.-Л.: Госэнергоиздат. 1950.
- Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1982.
- Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. М.: Изд. МЭИ. 2006.
Supplementary files
