3-4.1. Теория углубления зоны испарения

где α — коэффициент теплообмена между поверхностью тела и окружающей средой; ξ — расстояние поверхности испарения от поверхности тела; λ — коэффициент теплопроводности тела.

В конце процесса сушки расстояние поверхности испарения будет равно R (ξ = R), тогда коэффициент теплопередачи αq должен быть равен коэффициенту теплопередачи через слой сухого материала толщиной R.

По формуле (3-4-1) Т. К. Шервудом была подсчитана величина | при различной влажности древесины (липа) в процессе сушки.

Коэффициент теплообмена αq определялся как отношение потока тепла к разнице между температурой воздуха и температурой в середине образца изделия. Результаты исследования приведены на рис. 3-7, на котором, помимо кривой αq = f (W), приведена кривая ξ = f (W). Из рис. 3-7 видно, что при удалении влаги от 180 до 150% коэффициент αq остается постоянным, затем коэффициент αq уменьшается и при влажности W → 0 (сухое изделие) он становится равным 0,6 кал/см2/ч•град. Из рис. 3-7 видно, что в начале сушки испарение происходит на поверхности, а начиная с критического влагосодержания, углубляется внутрь материала с возрастающей интенсивностью. Например, при уменьшении влагосодержания от 150 до 75% зона испарения углубилась на 1,7 мм, а при уменьшении влажности от 75 до 0% зона испарения углубилась на 4,8 мм.

К концу опыта влага удаляется из центральной части изделия (плиты из древесины), и уменьшение αq от 1,92 до 0,6 (1,92— 0,6 — 1,32) соответствует увеличению термического сопротивления на величину 1/1,92 — 1/0,6 = 1,8. Тогда коэффициент теплопроводности сухой древесины будет равен:

что близко к табличным данным.