Тепломассоперенос в процессе сушки заготовок крупногабаритных фарфоровых электроизоляторов

• Автор: Артельщиков, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1. Современные методы расчета режимов сушки керамических изделий
1.2. Физические свойства фарфоровых масс и трещинообразование в керамических изделиях
1.3. Математические модели процесса сушки капиллярно-пористых материалов
1.4. Внешний тепло- и массообмен при сушке заготовок фарфоровых изоляторов
1.5. Выводы и задачи исследования
Глава 2. Разработка математической модели процесса
конвективной сушки заготовок фарфоровых электроизоляторов
2.1. Выбор модели тепловлагопереноса
2.2. Метод расчета полей влагосодержания
и температуры в процессе сушки
2.3. Тестирование программы численного расчета процесса сушки
2.4. Замыкающие соотношения
Глава 3. Экспериментальное исследование процесса
свободноконвективной сушки фарфоровой
массы и ее свойств
3.1. Описание экспериментального стенда
3.2. Экспериментальное исследование внешнего массообмена

3.3. Экспериментальное исследование коэффициентов влагопроводности и теплопроводности фарфоровой массы
3.4. Экспериментальное исследование распределения влагосодержания у поверхности фарфоровой
массы в процессе сушки
3.5. Экспериментальное исследование процесса
сушки заготовок изоляторов
Глава 4. Апробация результатов численного моделирования и разработка методики расчета режимов сушки заготовок изоляторов
4.1. Сопоставление результатов численного моделирования с экспериментальными данными
4.2. Сопоставление результатов численного моделирования с данными промышленных испытаний
4.3. Разработка методики расчета режимов сушки заготовок крупногабаритных фарфоровых электроизоляторов
Выводы
Литература
Список основных публикаций по теме диссертации
Приложение 1. Практическое руководство по расчету режимов конвективной сушки заготовок крупногабаритных фарфоровых
электроизоляторов
Приложение 2. Текст программы

Основные обозначения

а ~ коэффициент температуропроводности, м/с;

- коэффициент влагопроводности, м/с;
А - поглощательная способность; с - теплоемкость, Дж/(кг-К); с! - диаметр, м;

Р - коэффициент диффузии влаги, м/с;
Н - высота, м;

¥ - площадь, м ;

£ - ускорение свободного падения, м/с ; я °
Ог = - 1)1/V - число Грасгофа;

J - удельный поток влаги, кг/(м -с);

К - коэффициент проницаемости, м ;
1 - линейный размер, м;
ш - масса, кг; массовая доля компонента в газовой смеси;
Ш = а-1/Я - число Нуссельта; р - давление, Па;
Рг = v/ct - число Прандтля;

цгаз _ удельный лучистый тепловой поток, Вт/м ; г - удельная теплота фазового перехода, Дж/кг;
Е - радиальная координата, м; газовая постоянная, Дж/<кг-К);
Еа = Ог-Рг - число Рэлея;
Ф - температура, °С;
Т - температура, К;
и - влагосодержание на сухой вес, %;
V - скорость, м/с; удельный объем, м /кг;
У - объем, м ;
х - мольная доля компонента в газовой смеси;

представлено. Полученные в МЭИ при исследовании указанного явления экспериментальные результаты также не позволяют, как отмечено в [661, получить достоверные аппроксимационные зависимости.
Влияние заглубления менисков жидкости в устьях капилляров на массообмен при испарении учитывается в модели поверхностного испарения, предложенной в работе [43]. Для характеристики соотношения действительного перепада концентраций в диффузионном пограничном слое и перепада при равновесной концентрации автором введен критерий поверхностного влагосодержания

т. =
Р-Р + 1 - р / Л
п, V/ атм

; С - коэффициент диффузии пара в
Т) Г Р0 где И = — |и
2(3 [ Ря
воздухе; р - коэффициент массоотдачи; рд - давление пара на поверхности тела; Ратм ~ атмосферное давление. Характерное заглубление менисков жидкости £, по мнению автора, по порядку величины соизмеримо с характерным размером пор материала. Указанная модель использовалась для расчета высокоинтенсивного процесса сушки древесины [661. Поскольку характерный размер пор фарфоровой массы составляет

~ 10 м [15], для свободноконвективных режимов сушки
заготовок фарфоровых электроизоляторов ф ~ 10 м/с)
величина критерия Бп будет отличаться от 1 менее, чем на 0,001, что и должно соответствовать , как отмечает сам автор [43], постоянной скорости сушки низкоинтенсивного режима. Кроме того, расчет интенсивности испарения методом поверхностного влагосодержания требует подробных сведений