29.3. Критерии теплового подобия

При анализе и решении сложных тепловых явлений и процессов, а также обработке и обобщении данных экспериментальных исследований в теории теплопередачи применяют безразмерные теплофизические комплексы, называемые критериями теплового подобия. Эти же критерии распространяются и на процессы сушки для изучения миграции влаги в материале, ее испарения и т. д., и тогда их называют гигрометрическими или влагообменными критериями подобия [28]. Применительно к нагреванию и сушке древесины используют безразмерные критерии теплового, гигрометрического и гидродинамического подобия, приведенные в табл. 7.

где tcp — постоянная температура среды; t0 — начальная температура тела; t — текущая температура в заданной точке тела.

В знаменателях (132) и (133) обозначен максимальный (в начале процесса) перепад температур, равный при нагревании тела tcp-t0, а при охлаждении t0-tcp. В числителе даны переменная температура тела и постоянная среды на протяжении процесса: при нагревании tcp>t, при охлаждении t>tcp

На рис. 52 нанесены кривые 1, 2, 3, 4 распределения температур по толщине 2R тела, последовательно зафиксированные во времени при нагревании (схемы а, б) и охлаждении (схема в).

Нагревание при а→∞ материалов значительной толщины, когда Bi=αR/λ→∞ осуществляется в гидрофобных жидкостях (пропиточном, каменноугольном масле, нагретом петролатуме и т. д.) насыщенным паром, а также контактированием материала с горячими металлическими поверхностями.

В таком процессе температура поверхности нагреваемого тела близка к температуре среды, поэтому у поверхности тела кривые 1, 2, 3, 4 примыкают к точке В (рис. 52, а) на лини