Глава 04. Термическое и диффузионное сопротивление в процессе сушки

В соответствии с общими принципами тепло- и массообменных процессов [82] скорость процесса (или, что то же самое, плотность потока массы или тепла) прямо пропорциональна движущей силе процесса и обратно пропорциональна его сопро­тивлению. Когда скорость движения жидкости или пара обус­ловливается разностью давлений Ар, то движущей силой в этом случае является эта разность, и для плотности потока пара j_п можно записать

Выражение для определения плотности потока тепла можно получить по аналогии

В формулах (1.54)—(1.56) не поставлен знак минус, так как речь идет о модуле скорости соответствующего процесса пере­носа. Сопротивления R_p, Ru, Rt зависят как от природы высу­шиваемого материала, так и от условий процесса.

Легко показать, что, если перенос под действием перепада какого-либо потенциала П(П — либо р, либо U, либо Т) проис­ходит стационарно, без накопления где-либо тепла или массы, то сопротивление последовательных по ходу движения потоков тепла и массы участков равно сумме сопротивлений на каждом участке. Действительно, пусть имеется k последовательных уча­стков. Для i-гo участка

 Удаление влаги из влажного тела состоит из процесса дви­жения влаги из внутренних слоев тела к периферии и миграции влаги от поверхности твердого тела в среду, в сушильный агент. В соответствии с (1.59) полное сопротивление сушки склады­вается из внутреннего сопротивления, которое определяется дви­жением влаги в теле, и внешнего, которое определяется дви­жением влаги от поверхности тела. Значения сопротивлений определяются физикой внутреннего и внешнего тепло- и массопереноса. Рассмотрим физику этих процессов.
На поверхности раздела влажного тела и среды (смеси па­ра и газа) образуются три пограничных слоя (рис. 1.9): гидро­динамический, тепловой и влажностный. Во влажностном пограничном слое парциальное давле­ние пара (а следовательно, и его концентрация) максимально у поверхности влажного тела. Если поверхность тела смочена жидкостью или если речь идет о сушке капли, парциальное давле­ние пара у поверхности тела рР близко к давлению насыщенного пара при данной температуре по­верхности.