Modelowanie zjawisk transportu ciepła i masy w kaolinie w pierwszym i drugim okresie suszenia

• Autorzy: Musielak G.

Warianty tytułu

EN

Modelling of mass and heat transport in kaolin at first and second stage of drying

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono układ sprzężonych, nieliniowych równań różniczkowych opisujących zjawiska transportu wewnątrz kaolinu oraz wymianę ciepła i masy między brzegiem materiału a otoczeniem w trakcie suszenia konwekcyjnego. Zaproponowano sprzężenie między dwoma układami równań w postaci zależności wilgotności względnej czynnika suszącego przy powierzchni materiału od zawartości wilgoci w materiale przy jego brzegu, co umożliwiło jednoczesne modelowanie pierwszego i drugiego okresu suszenia. Jako przykład wykorzystania modelu pokazano uzyskane z symulacji: krzywą suszenia oraz rozkład wilgotności materiału i temperatury w różnych, wybranych momentach suszenia dla walca kaolinowego. Symulacje wykonano dla ustalonych warunków suszenia konwekcyjnego.

EN

The system of coupled non-linear differential equations describing the transport phenomena inside dried kaolin and the boundary conditions for convective drying are proposed. The coupling between these two systems is introduced in the form of relationship between the moisture content and the relative humidity of drying medium near the surface. It gives a possibility of common modelling of the first and the second periods of drying. The simulated results: drying curve, moisture content and temperature distributions are shown for kaolin cylinder. Simulations are carried out for constant drying conditions.

Słowa kluczowe

PL

kaolin; modelowanie matematyczne; proces suszenia; wymiana ciepła i masy

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 25, z. 2
• Strony: 393--409
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.,

Twórcy

autor

Musielak G.

Bibliografia

• [1] LuiKOV A. V., Systems of Differential Equations of Heat and Mass Transfer in Capillary Porous Bodies (Review), Int. J. Heat and Mass Transfer, 1975, 18, No. 1, 1-14.
• [2] COMINI G., LEVIS R.W., A Numerical Solution of Two-Dimensional Problems Involving Heat and Mass Transfer, Int. J. Heat Mass Transfer, 1976, 19, 1387-1392.
• [3] WHJTAKER S., Simultaneous Heat, Mass and Momentum Transfer in Porous media. A Theory of Drying, Adv. Heat Transfer, 1977, 13, 119-203. [4] KOWALSKI S.J., Letter to the Editor, Transport in Porous Media, 2000, 40, 113.
• [5] BAZANT Z.P., THONGUTHAI W., Pore Pressure and Drying of Concrete at High Temperature, Proceedings of the American Society of Civil Engineers, 1979, 104, No. EM5, 1059-1079.
• [6] ITAYA Y., MABUCHI S., HASATANI M., Deformation Behavior of Ceramic Slabs by Nonuniform Drying, Drying Technology, 1995, Vol. 13, No 3, 801-819.
• [7] HASATANI M., ITAYA Y., Modeling of Strain-Stress Behavior for Advanced Drying, Proceedings of the 10th International Drying Symposium (IDS'96), Krakow, Poland, 30 July -2 August 1996, Vol. A, 27-39.
• [8] KOWALSKI S.J., Thermomechanics of Dried Materials, Arch. Mech., 1990, 42, No. 2, 123-149.
• [9] KOWALSKI S.J., Thermomechanics of the Drying Process of Fluid-Saturated Porous Media, Drying Technology, 1994, 12, No. 3, 453-482.
• [10] KETELAARS A.A.J., Drying Deformable Media. Kinetics, Shrinkage and Stresses, praca doktorska, Technische Universiteit Eindhoven, 1992.
• [11] AUGIER F., COUMANS W.J., HuGGET A., KAASSCHIETER E.F., On the study of cracking in clay drying, Proceedings of the 12th International Drying Symposium IDS2000, Noordwijkerhout, The Nederlands, 28-31 August 2000, Paper No. 290.
• [12] KOWALSKI S.J., STRUMILLO CZ., Moisture Transport in Dried Materials. Boundary Conditions, Chem. Engng. Sci., 40, No. 7, 1141-1150.
• [13] STRUMILLO CZ., Podstawy teorii i techniki suszenia, 1983, WNT, Warszawa.
• [14] MUSIELAK G., Influence of the Drying Medium Parameters on Drying Induced Stresses, Drying Technology, 2000, 18, No. 3, 561-581.
• [15] DE BOER R., KOWALSKI S.J., Thermodynamics of Fluid-Saturated Porous media with a Phase Change, Acta Mechanica, 1995, 109, 167-189.
• [16] KUBIK J., RYBICKI A., Porosity-Permeability Relation in Material with Channel Pore Structure, Studia Geotechnica et Mechanica, 1980, 3, 61-71.
• [17] KOWALSKI S.J., RYBICKI A., Computer Simulation of Drying. Optimal Control, Transport in Porous Media, 1999, 34, No. 1-3, 227-238.