Глава 20. Конвективная сушка с сопловым обдувом плоских материалов

В зависимости от направления потока газа к поверхности коэффициент теплообмена а изменяется, причем при перпендику­лярном направлении потока газа а значительно больше, чем при параллельном. Последнее объясняется тем, что толщина погра­ничного слоя зависит, помимо других факторов, от скорости газов и направления потока. С увеличением скорости отношение а_пер./а_пар. возрастает (рис. IV-18, а). Однако при обдуве потоком газов в направлении, перпендикулярном поверхности материала, потребовалось бы очень большое количество агента сушки, что неэкономично. Поэтому используют сопловой обдув — локаль­ный обдув с большими скоростями струи, перпендикулярной по­верхности материала. При этом благодаря большим скоростям и перпендикулярному направлению струи с турбулизацией погра­ничного слоя интенси­фицируется тепло- и массообмен практически при таких же расходах агента сушки, что и в случае параллельного омывания материала потоком газа.

На практике ис­пользуют круглые и плоско - параллельные сопла с начальной ско­ростью истечения до 100 м/сек.

Истечение газа из сопел можно отнести к затопленным свободным струям, так как струя газа не ограничена твер­дыми стенками, а среда имеет те же физические свойства, что и газ. Обычно струя, вытека­ющая из сопла, турбу­лентна.

Согласно теории за­топленных струй [11. струя имеет начальный и основной участки (рис. IV-18, б). На начальном участке скорость потока по оси равна начальной ско­рости истечения струи из сопла. Дальнобойность струи зависит от начальной скорости истечения и величины выходного отвер­стия сопла. Как показывают опыты, давление в струе практи­чески неизменно и равно давлению в окружающем пространстве. Поэтому полное количество движения секундной массы газа во всех сечениях струи остается неизменным. Поле скоростей на основном участке в поперечном сечении имеет максимум по оси сопла и нулевые значения на границе струи и среды.