3-2.1. Период постоянной скорости

где jп — интенсивность сушки, равная плотности потока влаги у поверхности тела; Rv — отношение объема тела к его поверхности (для неограниченной пластины Rv = R). В этом случае система дифференциальных уравнений тепло- и массопереноса при условии постоянства коэффициентов аmδ и λ применительно к неограниченной пластине превращается в следующие два уравнения:

* Случай углубления зоны испарения будет рассмотрен ниже.

Согласно формулам (3-2-2) и (3-2-3) распределение температуры и влагосодержания внутри тела описывается законом параболы, т. е.

где индексы «ц» и «и» соответственно обозначают центр и поверхность пластины.

В результате решения уравнений (3-2-2) и (3-2-3) получают следующие соотношения в критериальной форме:

Критерии Kim, Ко, Lu соответственно равны

Если влага в теле перемещается в виде жидкости (ε = 0), то tп=tц=const, т. е. температура в любой точке тела одинакова и равна температуре мокрого термометра tм

Соотношение (3-2-8) непосредственно получается из уравнения баланса тепла: количество тепла, подведенное к телу конвективным обменом α(tc — tм), равно теплу, затраченному на испарение жидкости jп.

В этом случае массообменный критерий Кирпичева

Из соотношения (3-2-9) легко установить пределы изменения Kim. Минимальная величина критерия Kim →0 будет соответствовать бесконечно медленной сушке при условии, когда uц→uп; максимальное значение Kim будет принимать, когда влагосодержание на поверхности близко к равновесному uп = uр, а влагосодержание центра равно начальному влагосодержанию uц= u0, при этом Kim = 2. Следовательно, пределами изменения критерия Kim будут:

Эти пределы сохраняются и тогда, когда критерий ε отличен от нуля, так как значения критерия Kim при ε≠0 меньше этих же величин при ε, равном нулю. Чем меньше критерий Kim, тем меньше сопротивление внутреннему переносу влаги. Например, при сушке кирпича при температуре воздуха tc = 60° С в условиях естественной конвекции Kim в первом периоде сушки равен примерно 0,25.

* В решениях (3-2-6) и (3-2-7) вместо (u0 — uр) и (tc — t0) можно взять любые заданные постоянные значения для u и t. Однако для удобства последующего анализа периода падающей скорости сушки были выбраны эти величины.