Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке
Теоретическое и экспериментальное исследование кинетики испарения свободной воды с поверхности и ее конденсации при порядке наружного давления 7,6…280 мм рт.ст. и температуре 50…90 °С....
Збережено в:
| Дата: | 2002 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2002
|
| Назва видання: | Вопросы атомной науки и техники |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79487 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке / В.А. Захаренко, П.Л. Пахомов, Ю.Р. Князев, А.Н. Богдан // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 1. — С. 62-63. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-79487 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-794872025-02-23T18:54:19Z Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке Захаренко, В.А. Пахомов, П.Л. Князев, Ю.Р. Богдан, А.Н. Чистые материалы и вакуумные технологии Теоретическое и экспериментальное исследование кинетики испарения свободной воды с поверхности и ее конденсации при порядке наружного давления 7,6…280 мм рт.ст. и температуре 50…90 °С. Теоретичне та експериментальне досліджування кінетики випарювання вільної води з поверхні та її конденсації при порядку зовнішнього тиску 7,6…280 мм рт.ст. та температурі 50…90 °С. The theoretical and experimental research of evaporation kinetics from the free water surface is conducted in the range of external pressure 7,6…280 mm Hg by heater temperatures 50…90 °C. 2002 Article Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке / В.А. Захаренко, П.Л. Пахомов, Ю.Р. Князев, А.Н. Богдан // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 1. — С. 62-63. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79487 001.8:66.047.2 ru Вопросы атомной науки и техники application/pdf Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Чистые материалы и вакуумные технологии Чистые материалы и вакуумные технологии |
| spellingShingle |
Чистые материалы и вакуумные технологии Чистые материалы и вакуумные технологии Захаренко, В.А. Пахомов, П.Л. Князев, Ю.Р. Богдан, А.Н. Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке Вопросы атомной науки и техники |
| description |
Теоретическое и экспериментальное исследование кинетики испарения свободной воды с поверхности и ее конденсации при порядке наружного давления 7,6…280 мм рт.ст. и температуре 50…90 °С. |
| format |
Article |
| author |
Захаренко, В.А. Пахомов, П.Л. Князев, Ю.Р. Богдан, А.Н. |
| author_facet |
Захаренко, В.А. Пахомов, П.Л. Князев, Ю.Р. Богдан, А.Н. |
| author_sort |
Захаренко, В.А. |
| title |
Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке |
| title_short |
Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке |
| title_full |
Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке |
| title_fullStr |
Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке |
| title_full_unstemmed |
Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке |
| title_sort |
расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| publishDate |
2002 |
| topic_facet |
Чистые материалы и вакуумные технологии |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79487 |
| citation_txt |
Расчет скорости испарения воды с открытой поверхности в зависимости от условий ее нахождения при вакуумно-тепловой сушке / В.А. Захаренко, П.Л. Пахомов, Ю.Р. Князев, А.Н. Богдан // Вопросы атомной науки и техники. — 2002. — № 1. — С. 62-63. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| series |
Вопросы атомной науки и техники |
| work_keys_str_mv |
AT zaharenkova rasčetskorostiispareniâvodysotkrytojpoverhnostivzavisimostiotuslovijeenahoždeniâprivakuumnoteplovojsuške AT pahomovpl rasčetskorostiispareniâvodysotkrytojpoverhnostivzavisimostiotuslovijeenahoždeniâprivakuumnoteplovojsuške AT knâzevûr rasčetskorostiispareniâvodysotkrytojpoverhnostivzavisimostiotuslovijeenahoždeniâprivakuumnoteplovojsuške AT bogdanan rasčetskorostiispareniâvodysotkrytojpoverhnostivzavisimostiotuslovijeenahoždeniâprivakuumnoteplovojsuške |
| first_indexed |
2025-11-24T14:16:29Z |
| last_indexed |
2025-11-24T14:16:29Z |
| _version_ |
1849681552139616256 |
| fulltext |
УДК 001.8:66.047.2
РАСЧЕТ СКОРОСТИ ИСПАРЕНИЯ ВОДЫ С ОТКРЫТОЙ
ПОВЕРХНОСТИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ
ЕЕ НАХОЖДЕНИЯ ПРИ ВАКУУМНО-ТЕПЛОВОЙ СУШКЕ
В.А. Захаренко, П.Л.Пахомов, Ю.Р.Князев, А.Н.Богдан
Харьковская государственная академия технологии и организации питания,
г.Харьков, ул.Клочковская, 333
Теоретичне та експериментальне досліджування кінетики випарювання вільної води з поверхні та її
конденсації при порядку зовнішнього тиску 7,6…280 мм рт.ст. та температурі 50…90 0С.
Теоретическое и экспериментальное исследование кинетики испарения свободной воды с поверхности и
ее конденсации при порядке наружного давления 7,6…280 мм рт.ст. и температуре 50…90 0С.
The theoretical and experimental research of evaporation kinetics from the free water surface is conducted in the
range of external pressure 7,6…280 mm Hg by heater temperatures 50…90 0C.
В сообщении [1] нами был сделан теоретический
анализ тепловой вакуум-сушки растительного сырья
с целью установления влияния различных парамет-
ров сушки (давления в камере загрузки, температу-
ры нагревателя) на оптимальный технологический
режим, а также были приведены экспериментальные
результаты кинетики сушки картофеля, свеклы, под-
тверждающие теоретические выводы.
На характер вакуумно-конденсационной сушки
различного сырья влияют процессы, регулирующие
испарение свободной воды при различных разряже-
ниях в камере и температуре нагревателя. Представ-
лялось желательным изучение физических явлений,
которые наблюдаются при испарении свободной
воды с открытой поверхности в зависимости от ре-
жимных параметров сушки.
Условия эксперимента: кювета из алюминия на-
ходится на поверхности плоского нагревателя; в ней
вода высотой 10 мм. Нагреватель в центре цилин-
дрической камеры, внутренние стенки которой
представляют собой конденсатор (десублиматор) с
температурой 0 0С. Из камеры может откачиваться
воздух при помощи форвакуумного насоса. Тогда из
энергетических соображений можно записать
h
пtнt
h
t
вurq
)( −
=
∆
=⋅=
λ
λ , (1)
где q - величина теплоподвода (Вт/м2) , r - удельная
теплота испарения воды (Дж/кг); λ − коэффициент
теплопроводности воды (Вт/м⋅К); h - толщина водя-
ного слоя в кювете (м); tн, tп - температура нижнего
слоя воды (вблизи нагревателя) и верхнего слоя (на
поверхности воды); u - скорость сушки (кг/м2⋅с), ко-
торую можно записать:
τ
ρ
τ d
dh
d
dm
S
u
u
−=⋅−=
1
, (2)
где Su- площадь поверхности испарения воды (м2); ρ
- плотность воды, τ - время.
Причем tп=ts=f(Pк), h=h(τ), h(τ=0)=h0 , r=f(ts), ρ
=f(ts), λ=f( t ),
2
пн tt
t
−
= , где ts - температура насы-
щения водяных паров; Pк – давление в камере за-
грузки.
62
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2002. №1.
Серия: Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники (12), с.62-63.
Из (1) и (2) имеем:
τ
ρ
λ
d
dh
hr
t
−=
⋅
∆⋅ . (3)
Интегрирование этого уравнения дает
Bτhh o 22 −= ; ρ
λ
⋅
∆⋅=
r
tB . (3а)
Далее, подставляя это уравнение в (1), получим
для скорости испарения воды
τ
ρ
τ ⋅−
⋅=
⋅
−
Bh
B
dS
dm
u 22
0
, (4)
решение которого дает нам кинетику убыли массы
воды в кювете.
τρ ⋅−⋅⋅= BhSm u 22
0 . (5)
А для скорости испарения
⋅
−−⋅
⋅
=
∆
=
2
0
0 2
11)(
h
Bh
S
mu к
ккu
к
τ
τ
ρ
τ
τ . (6)
Поскольку B=f(ts, t )=f(Pк,tн), то и u(τк)=f(Pк,tн)
при заданных h0 и τк.
При расчете скорости испарения воды брали во
внимание то, что в эксперименте h0=10 мм, τ
к=1800 с, а пар был насыщенный, что соответствова-
ло действительности, так как при низких давлениях
через стеклянный колпак, который закрывал камеру,
мы видели кипение воды, т.е. ts= tп.
Сравнение расчетных значений по формуле (6) с
экспериментально измеренной скоростью испарения
воды, которые приведены в [2], показывает, что при
рассматриваемых условиях, когда температура
вблизи поверхности воды соответствует температу-
ре насыщения пара, расчетные значения хорошо со-
гласуются с экспериментальными. При небольших
разряжениях (200…400 мм рт.ст.), когда скорость
испарения небольшая, плотность водяного пара
вблизи поверхности будет значительно меньше, так
как скорость отвода паров диффузии практически не
меняется и создается впечатление быстрого отвода
паров десублиматора. Поэтому для полного
рассмотрения испарения воды необходимо учесть
наличие десублиматора (конденсатора), влияние его
температуры на процесс диффузии и в конечном
счете на скорость испарения воды.
Литература
1. В.А.Захаренко, Ю.Р.Князев, П.Л.Пахомов. К
расчету режима вакуумной сушки растительного пи-
щевого сырья // Труды Украинского вакуумного об-
щества. Т.1. Киев, 1995, с.377.
2. В.А.Захаренко, П.Л.Пахомов, Ю.Р.Князев. Ис-
следование скорости испарения воды с открытой по-
верхности в зависимости от давлений и температу-
ры // ВАНТ. Серия: «Вакуум чистые материалы,
сверхпроводники», 1998, вып. 4(5), 5(6), с.118-119.
63
Литература
|