1.3.2 Внутрішній тепло- та масообмін
При конвективному теплообміні потік теплотиqвід сушильного агента до матеріалу можна визначити за формулою:
q= (1.3.1)
де - Коефіцієнт тепдовіддачі від сушильного агента до матеріалу;
- Середня температура сушильного агента в установці;
- Середня температура поверхні матеріалу в процесі сушіння.
Коефіцієнт тепловіддачі залежить від аеродинамічних умов обтікання матеріалу сушильним агентом, від властивостей сушильного агента, від питомої поверхні матеріалу, з якої відбувається випаровування, характер руху сушильного агента і цілого ряду інших факторів.
Ці процеси для різних випадків, що зустрічаються при тепловій обробці будівельних виробів, характеризуються основними критеріями подібності, наведеними нижче.
В умовах природної конвекції основним аеродинамічним критерієм є критерій Архімеда (Ar):
деL=- визначальний розмір матеріалу;
F- поверхня тепло- та масообміну;
g- прискорення сили тяжіння;
Рl і Р2 - густини вологого сушильного агента, відповідно біля поверхні матеріалу і в ядрі потоку;
v- коефіцієнт кінематичної в'язкості.
При вимушеному русі сушильного агента основним аеродинамічним критерієм є критерій Рейнольдса (Re):
деw- швидкість потоку теплоносія;
L- визначальний розмір - довжина поверхні тепло- та масообміну в напрямку потоку
v- коефіцієнт кінематичної в'язкості.
Критерій Фур'є (Fo) характеризує зв'язок між швидкістю зміни температури і визначальним розміром тіл, що піддаються тепловій обробці:
Fo=a/L 2 (1.3.4)
деа- температуропровідність;
- Час;
L-визначальний розмір.
Якщо процес випаровування вологи з поверхні відбувається при температурі поверхні, відмінної від температури сушильного агента, а саме такі умови спостерігаються при сушінні будівельних виробів, то вводять параметричний критерій:
=Тс/Тп, (1.3.5)
1.3.2 Внутрішній тепло- та масообмін
Теплота, яку отримує поверхня матеріалу при зовнішньому тепло- та масообміні, поширюється всередині матеріалу за рахунок теплопровідності. Волога при випаровуванні її з поверхні за рахунок градієнта, що виникає, вологовміст починає переміщатися по матеріалу і ускладнювати поширення теплоти в матеріалі.
Волога при сушінні може переміщатися всередині матеріалу у вигляді рідини або пари. Перенесення пари, повітря та газів, що знаходяться в матеріалі, відбувається молекулярним способом за рахунок дифузії або молярним в результаті фільтрації під дією перепаду загального тиску. При видаленні вологи в процесі сушіння місце займає повітря з навколишнього середовища. Таким чином, волога та повітря та їх рух по матеріалу взаємопов'язані. Пористість матеріалу в процесі сушіння зменшується, так як частинки матеріалу при видаленні вологи зближуються і діаметр пір, і капілярів скорочується.