7-2.5. Влияние толщины отливки на величину µ'

Градиенты температур при контактной сушке достигают очень высоких значений. При температуре греющей поверхности 120 °С температурный градиент составлял соответственно 13,4•103, 18•103, 19,2•103 град/м для отливок толщиной 0,22, 0,43 и 0,72 мм.

На рис. 7-10 показано изменение температурного градиента отливки с увеличением температуры греющей поверхности для различных толщин отливки.

Вначале с увеличением интенсивности сушки в первом периоде градиент температуры Vt резко возрастает для всех исследуемых толщин отливок. Затем происходит некоторое замедление роста Vt и, наконец, при высоких интенсивностях имеет место линейный закон изменения Vt с повышением j. В области малых интенсивностей кривые имеют тенденцию к слиянию; в этом случае толщина не будет влиять на градиент температуры. При последующем увеличении / происходит резкая дифференциация кривых, соответствующих различным толщинам отливок. Градиент температуры возрастает с увеличением интенсивности сушки, но значительно медленнее, чем в начале кривой. Вырождение кривых в прямые и замедление роста градиента температуры являются следствием того, что механизм передачи тепла теплопроводностью осложняется переносом тепла паром. Таким образом, интенсивность сушки в этом случае определяется в основном внутренней интенсивностью процесса, а не испарением со свободной поверхности.

С увеличением толщины отливки температурный градиент увеличивается при одном и том же потоке влаги. Это объясняется тем, что при одинаковых j средняя температура более толстой отливки будет больше, чем тонкой.

Повышение Vt вызывает перегрев материала и ухудшение его качеств. Поэтому сушка на горячей поверхности целесообразна лишь для материалов, толщина которых невелика.

Описанный механизм переноса тепла и вещества внутри материала подтверждается экспериментальной зависимостью j = f(tп) представленной на рис. 7-11. По оси ординат отложена интенсивность сушки в первом периоде j, а по оси абсцисс — температура поверхностного слоя материала tп в первом периоде, т. е. температура открытой (свободной) поверхности отливки, через которую происходит унос массы в окружающую среду. До температуры tп = 65° С (tгр соответствует 64—80° С в зависимости от толщины отливок) интенсивность сушки, как видно из рис. 7-11, не зависит от толщины материала и полностью определяется температурой tп, которую в данном случае можно назвать температурой поверхности испарения.

После tп = 65° С происходит «сортировка» экспериментальных точек по толщинам отливок. Вначале отделяется от общей кривой кривая, соответствующая толщине отливок 0,16 мм, затем — 0,22, 0,43 мм и т. д.