Глава 06.2 Влагообмен в паровоздушной смеси

В этом случае влагообмен в паровоздушной смеси осуществляется сорбцией и десорбцией, а также происходит непосредственный массообмен жидкости через контактирующие поверхности тел.

В качестве эталонного тела А. В. Лыков предложил исполь­зовать целлюлозу (фильтровальную бумагу), так как она име­ет большую гигроскопичность и хорошо намокает. Кроме того, в целлюлозе представлены все основные формы связи влаги с материалом (адсорбционная, капиллярная и осмотическая).

Суть эксперимента состоит в следующем [78]. В полый ци­линдр, открытый с обоих концов, закладывают листы фильтро­вальной бумаги определенного влагосодержания и исследуемый материал. Цилиндр выдерживают в термостате с заданными постоянными температурой и влажностью воздуха и по истече­нии установленного времени определяют распределение влаго­содержаний в эталонном и исследуемом образцах. Чтобы найти потенциал влагопереноса по величине удельного влагосодержания эталонного тела, необходимо задаться величиной его удель­ной влагоемкости. Для практического использования удобно удельную  изотермическую влагоемкость эталонного тела (с_тэ)т принять равной 1/100 максимального сорбционного влагосодержания 

Тогда удельному влагосодержанию эталонного тела С_мг со­ответствует потенциал 0, составляющий 100 массообменных гра­дусов. Такой выбор удельной влагоемкости обусловливает сле­дующие преимущества: во-первых, максимальное сорбционное влагосодержание при определенной температуре является по­стоянным независимо от способа его достижения (изотермы сорбции и десорбции при ф=1 совпадают; во-вторых, при использовании разных эталонных тел в точке максимальной гиг­роскопичности (ф=1) получается один и тот же потенциал, рав­ный 100 °М. Это позволяет ввести единую экспериментальную шкалу потенциала массопереноса, корректирующую некоторое различие эталонных образцов.

Таким образом, потенциал влагопереноса можно определить по влагосодержанию эталонного тела С_э, для которого удель­ная влагоемкость принимается постоянной и равной 0,01  С_мг, т. е. 

Так, при термостатировании фильтровальной бумаги и тор­фа термодинамическое равновесие устанавливается при влаго­содержаний эталона 0,5, торфа 2,1 кг/кг  >[78]. Учитывая, что для фильтровальной бумаги С_мг=0,277 кг/кг, потенциал влаго­переноса 

Следовательно, этому же потенциалу соответствует влагосо­держание торфа, равное 2,1 кг/кг. Выбор в качестве эталонного тела фильтровальной бумаги является удачным еще по двум причинам. Во-первых, измене­ние ее равновесного влагосодержания с повышением темпера­туры при разных значениях влажности воздуха происходит примерно одинаково. Во-вторых, как показали результаты об­работки изотерм сорбции при разных температурах [78], рав­новесное относительное влагосодержание С_р/С_мг практически не

сунке в виде графика, полученного осреднением изотерм сорб­ции для разных температур. Отсюда следует, что потенциал массопереноса, измеряемый эталонным телом, в гигроскопиче­ской области характеризует изотермический массоперенос пара и жидкости в капиллярно-пористых телах.