ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Применение капиллярнопористых тел в космической технике из "Тепломассообмен " Исследованиями М. Ф. Казанского [Л.5-65] и его учеников было установлено существование ряда особых точек на кривых Ци), а(и), отражающих состояние капиллярной влаги в пористом теле. В частности, на основе анализа Я(н) и а и) можно установить границы адсорбционной влаги, капиллярной влаги стыкового и канатного состояний, а также максимальное гигроскопическое влагосодержание. [c.419] Таким образом, исследование по зависимости переносных коэффициентов (Я, а) влажных капиллярнопористых тел от влагосодержания дает возможность установить формы связи влаги с влажными телами, что является новым методом физико-химического анализа влажных материалов. [c.419] В качестве изучаемой системы берется капиллярнопористое тело, скелет которого является лиофильным веществом, т. е. стенки капилляров и пор сорбируют газы, пары и жидкости при этом может иметь место диффузионно-осмотическая связь сорбируемого вещества со скелетом тела. [c.419] Такая система существенно отличается от модельных дисперсных сред, рассматриваемых классической теорией фильтрации. [c.419] Связываемое скелетом капиллярнопористого тела вещество может быть в виде жидкости, пара, инертного газа, твердого вещества, переохлажденной жидкости в зависимости от условий тепломассообмена. В зависимости от вида связи вещества с телом температура замерзания жидкости изменяется в широких пределах. Поэтому в капиллярнопористых телах при температуре ниже 0° С всегда имеется некоторое количество переохлажденной жидкости (воды). [c.419] Необходимо также отметить, что в большинстве случаев поры и капилляры тела заполнены жидкостью или льдом, а частично и парогазовой смесью. Для упрощения анализа нашей системы в качестве жидкости принимается вода без каких-либо растворимых веществ. Наличие растворимых веществ в жидкости изменяет процесс массопереноса и вызывает ряд дополнительных эффектов. [c.419] Будем отмечать парообразную влагу (пар) индексом 1 , жидкость — 2 , влагу в твердом состоянии (лед) — 3 , инертный газ (сухой воздух) — 4 и скелет — О . [c.419] Масса всего связанного вещества m равна сумме сухого воздуха, пара, жидкости и льда, т. е. [c.420] Необходимо отметить, что соотношение (5-7-7) не будет справедливым для физико-химически связанной влаги, т. е. со 9 и и щ. Однако формально можно принять за основу расчета концентрации влаги в любой форме связи формулу (5-7-7), но тогда величина 6 не будет определять степени насьпценности связанным веществом (влагой) пор тела и соотношение (5-7-9) утрачивает свою силу. Только для типичных капиллярнопористых тел с малой гигроскопической влажностью можно принять равенства щ = щ, щ — щ, сохранив при этом соотношение (5-7-9). [c.421] Строго говоря, величина 6 в соотношении (5-7-10) отлична от величины в ( рмуле (5-7-7), однако при условии Пу = Пз = П юна будет характеризовать степень заполнения пор г-м связанным веществом. [c.421] Кроме того, важно отметить следующее обстоятельство. При обычных условиях, когда давление влажного воздуха в норах тела мало отличается от барометрического, масса воздуха и пара в порах тела ничтожно мала по сравнению с массой жидкости или массой льда. Конечно, при этом предполагается, что тело находится в равновесии с окружающим влажным воздухом, т. е. что его влагосодержание отлично от нуля. По расчетам Б. А. Поснова [Л.5-19] при нормальных условиях для тел с максимальной пористостью (керамика, древесина и т. д.) масса влажного воздуха в порах тела составляет около 10 % массы жидкости, соответствующей равновесному влагосодержанию тела. Поэтому общее влагосодержание тела и можно считать равным суммарному влагосодержанию жидкости щ и льда из. [c.422] Соотношением (5-7-13) мы воспользуемся при расчете источников связанного вещества, обусловленных фазовыми переходами. [c.422] П влажных тел зависит от влагосодержания, поэтому величина е или 1/ц также будет зависеть от влагосодержания например, при изменении влагосодержания древесины от 10 до 20% е возрастает в 10 раз [Л.5-16], а при изменении влагосодержания картофеля от 6 до 16% величина [.I увеличивается в 250 раз [Л.5-16]. Кроме того, коэффициент е зависит от температуры. Поэтому вряд ли целесообразно определять величину е или как структурные факторы для влажного материала. С нашей точки зрения лучше прямой путь определения коэффициента переноса для данного тела к — ък). [c.422] При гидродинамическом скольжении скорость движения на стенке не равна нулю (условие прилипания жидкости становится несправедливым). [c.423] Тепловое и диффузионное скольжение является молярным (конвективным) переносом, который происходит без наличия градиента общего давления. [c.424] Соотношение (5-7-33) для стефановского потока можно получить из формулы (5-7-32), положив Rоо (К. оо). Это означает замену капиллярной трубки с мениском жидкости свободной поверхностью жидкости, для которой конвективный перенос массы состоит только из стефановского потока (отсутствие стенок капилляра, а следовательно, и скольжения). [c.425] Кроме того, формула (5-7-32) дает возможность ввести поправку на гидродинамическое, тепловое и диффузионное скольжение при безградиентном конвективном переносе с некоторой линейной скоростью. Такая поправка необходима для конвективного переноса в капиллярнопористых телах. [c.425] Первый член в формуле даст величину скорости стефановского потока, второй — скорость диффузионного скольжения с поправкой на гидродинамическое скольжение и третий член — скорость теплового скольжения с той же поправкой. [c.426] Перенос пара в первом приближении будет определяться процессом молекулярного течения (диффузией). [c.426] Вернуться к основной статье