ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы исследования внутреннего тепломассопереноса из "Основы тепломассометрии " Методы исследования внутреннего тепломассопереноса. Задачи исследования тепловой и холодильной обработки продуктов относятся к так называемым сопряженным задачам [24], когда необходимо учитывать взаимное влияние теплоносителя и продукта, иначе говоря, когда изменение температуры либо плотности теплового потока на поверхности раздела заранее неизвестно. Однако известные решения сопряженных задач даже для более простых случаев нестационарного теплообмена настолько сложны [24], что их нельзя рекомендовать для практических расчетов. Обычный путь аналитического этого исследования — это решение задачи теплопроводности либо до конца, но только для одного этапа обработки (выпечка хлеба — начальная фаза прогрева, холодильная обработка — замораживание охлажденного до криоскопиче-ской температуры продукта) [2, 10, 54, 36], либо до момента, когда из уравнений можно выделить безразмерные комплексы, характеризующие отдельные стороны процесса, с дальнейшим использованием методов теории подобия НО, 22]. [c.44] Выше (см. п. 2.1) показано, что методами тепломассо-метрии можно определить все статьи прихода либо расхода теплоты через поверхность тепломассообмена. Для исследования внутреннего тепломассопереноса можно рассматривать его как задачу теплопроводности и решать ее с известными из опытов переменными граничными условиями, корректируя при этом эффективные ТФХ продукта на отдельных этапах обработки. [c.44] Время т, пренебрежимо мало по сравнению со временем теплового воздействия на продукт [23], а это приводит к дифференциальному уравнению параболического типа. Налагающиеся на основной процесс эффекты термодиффузии и диффузионной теплопроводности можно учесть, изме-н. . эффективные значения X и а, что будет являться предметом коррекции этих величин. [c.45] Ряды в (2.56) быстро сходятся для значений Л, В, С, О, а, Р, которые соответствуют аппроксимации граничных условий большого числа технологических процессов даже при нулевом значении т достаточно брать не более шести — семи первых членов. [c.46] При увеличении т ряды сходятся еще быстрее, но меньше четырех членов ряда брать не рекомендуется, чтобы иметь возможность убедиться, что периодические функции не дают во втором периоде увеличения членов ряда. [c.46] При расчете t по (2.56) можно использовать экспериментальные данные об изменении высоты продукта в процессе обработки, например выпечки, и его теплофизических характеристик, например эффективной с учетом перемещения энергии вместе с водяным паром или водой, ср с учетом теплоты фазовых превращений (см. гл. 6). [c.46] Уравнение (2.56) можно использовать также для решения обратной задачи [42] по экспериментально полученному изменению температуры заготовки судить о д либо об эффективных ТФХ продукта в процессе обработки. [c.46] Выделить массообменную составляющую q внутри продукта также значительно сложнее, так как зона фазовых превращений непрерывно перемещается, а в отдельных случаях, например при выпечке, имеет неопределенные границы Все же изложенный метод диффузионно-проницаемых тепломассомеров здесь имеет преимущества перед методом сплошных тепломеров тепло.массомер не препятствует перемещению влаги в виде жидкости или пара и дает информацию о суммарной q, включающей массообменную составляющую. Если же измерительные элементы разместить в продукте послойно, то каждый из них среагирует на момент прохождения через него зоны фазовых превращений и можно будет свести тепловой и материальный балансы для каждого слоя продукта, что очень важно для создания оптимальных режимов обработки. Если есть при этом уверенность, что отдельные слои плоские, то можно осуществить измерение эффективных ТФХ продукта непосредственно в процессе его обработки [56]. [c.47] Для получения наиболее надежной информации об эффективных ТФХ необходимо разработать методы лабораторных исследований ТФХ при тепловых и температурных нагрузках в производственных процессах. [c.47] Вернуться к основной статье