9-7.2. Система «песок—лед»

Поскольку система «песок—лед» представляет собой достаточно большое гидравлическое сопротивление для переноса пара из тела в окружающую среду, естественно, внутри песка должен возникнуть градиент общего давления. Эксперименты подтверждают этот вывод. Так, на рис. 9-27 приведены кривые ΔР = f(т) и t= f(т) для слоя кварцевого песка (l= 85 мм), который сушился в вакууме (Р = 1 мм рт. ст.) при температуре среды tc= 45° С и температуре генератора инфракрасного излучения tc = 50° С. Начальное влагосодержание песка 25%. Из рис. 9-27 видно, что по толщине слоя песка существует значительный температурный градиент, поверхностные слои имеют более высокую температуру (температурный градиент порядка 1,5° С на 1 мм). Кроме того, внутри песка имеет место перепад общего давления ΔР = Рс — Рм, где Рс и Рм — соответственно давление смеси в сублиматоре и внутри материала. С увеличением времени перепад давления ΔР постепенно уменьшается и к концу сушки становится равным нулю. Возникновение перепада давления обусловлено испарением влаги внутри тела и значительным сопротивлением капиллярнопористого тела переносу пара.

На рис. 9-28 приведены кривые распределения перепада давления ΔР (х) и температуры t (х) по толщине слоя песка. Видно, что с увеличением расстояния от поверхности тела возрастает перепад давления ΔР, а температура уменьшается. С течением времени перепад давлений уменьшается за счет уменьшения скорости сушки.