Глава 25.2 Термоградиентный коэффициент б

Обратимся снова к системе (4.38). Введем относительные переменные:

Уравнения (4.38) и (4.41)—дифференциальные, в частных производных параболического типа. Как видно из этих уравне­ний, на процесс переноса влаги в материале оказывает влияние градиент температуры. Механизм этого процесса (термовлаго- проводность) следует рассмотреть подробнее. Этот процесс оп­ределяется: а) молекулярной термодиффузией (в основном в ви­де пара), вызванной разной энергией, а следовательно, и раз­личными скоростями молекул горячих и холодных зон материа­ла; б) капиллярной проводимостью, обусловленной разностью капиллярных потенциалов, которые зависят от поверхностного натяжения, уменьшающегося с ростом температуры; в) прово­димостью — следствие явления «защемленного воздуха»: воздух в порах при нагревании расширяется и выдавливает жидкость в менее горячие слои.

Термоградиентный коэффициент б, входящий в уравнения (4.38) и (4.40), является параметром, характеризующим си­лу процесса термовлагопроводности. Этот коэффициент изменя­ется с изменением влагосодержания.

При малом влагосодержании термоградиентный коэффициент может стать отрицательным, что способствует процессу удале­ния влаги. Это связано с эффектом относительной термодиффу­зии в газах (более тяжелый воздух движется по капиллярам вглубь тела, водяной пар—в противоположном направлении). Кроме того, возникает эффект теплового скольжения, когда мо­лекулы горячего воздуха, обладающие большей кинетической энергией, чем молекулы парогазовой смеси глубинных слоев, передают часть своего импульса стенкам пор, а те в соответст­вии с третьим законом Ньютона такой же импульс передают в противоположном направлении, причем тангенциальная со­ставляющая этого воздействия направлена в сторону темпера­турного градиента.