29.6. Номограмма Д. В. Будрина

Продолжительность нагревания или охлаждения пластин, в частности досок, в газообразной среде при Вi<∞ рассчитывают по универсальной номограмме Д. В. Будрина (рис. 55). На оси абсцисс нанесена шкала критерия Фурье, на оси ординат — безразмерная температура, а в поле диаграммы — критерий Био. Пунктиром показана линия для цилиндра, а точками— для шара при Вi=∞.

Пользование диаграммой поясним примером. Допустим, температура доски до нагревания 10° С, после нагревания в средине 70° С, температура газообразной среды 80° С, толщина материала T=60 мм, или R = 0,03 м, теплопроводность древесины λ=0,21 Вт/(м2•°С) [0,18 ккал/(м•ч•°С)], коэффициент теплообмена а = 7 Вт/(м2°С) [6 ккал/(м2•ч•°С)], коэффициент температуропроводности а=0,0005 м2/ч. Требуется определить продолжительность нагревания доски.

Безразмерная температура по (132) равна:

Критерий Био

 

На оси ординат найдем Ө=0,14 и, перемещаясь по горизонтали до наклонной линии Bi=1, отсчитаем внизу Fо=2,8 Следовательно, продолжительность нагревания доски

Для сопоставления рассмотрим аналогичный пример, но при нагревании материала в гидрофобной жидкости или насыщенным паром, когда а = ∞ и, следовательно, Вi=∞. Тогда по рис. 53, б Fо=0,88 и отсюда т=1,58 ч, т. е. в 3,2 раза меньше, Таково влияние на продолжительность нагревания пиломатериалов при Т=60 мм условий внешнего теплообмена.

В случае охлаждения плоских сортиментов для расчетов используют диаграмму на рис. 55. Например, при охлаждении отмеченного сортимента от начальной температуры 80° С до 20° С при температуре среды 13° С получим безразмерную температуру Ө0х= (20—13)/(80—13) =0,09. По диаграмме для Ө0х=0,09 и Вi=1 находим Fо=3,4. Следовательно, продолжительность охлаждения доски

Обычно материал нагревается воздухом с более высокой насыщенностью пара φ, чем охлаждается. При охлаждении сортимента воздух подогревается древесиной и граничное значение воздуха падает, а при нагревании материала, наоборот, воздух охлаждается и его φ повышается. Поэтому при нагревании материала коэффициент теплообмена больше и процесс короче, чем при его охлаждении (не считая кондуктивного, а также испарительного охлаждения).

ПредыдущаяСледующая