Обработка опытных данных. 1. По изменению массы образцов рассчитать влажность материала в каждый момент времени, кг вл/кг сух:

1. По изменению массы образцов рассчитать влажность материала в каждый момент времени, кг вл/кг сух:

(3.37)

где – порядковый номер взвешивания; – масса удаленной влаги в -й момент времени, кг; – масса влажного в -й момент времени, кг; – масса высушенного материала, кг.

Данные расчета внести в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Экспериментальные данные

№	Текущее время τ, с	Интервал времени Δτ, с	Вес высушиваемого материала , кг	Содержание влаги в материале ,кг	Влажность материала на сухое вещество ,кг вл./кг сух.

2. По данным таблицы 3.3 построить кривую сушки (рис. 3.15).

3. По данным графика функции построить кривую скорости сушки методом графического дифференцирования.

Рисунок 3.15 – Построение графика скорости сушки методом графического
дифференцирования

Для этого необходимо:

· кривую сушки разбить на участки с интервалом 2–5 мин и на них кривую заменить ломаной линией;

· нанести оси координат кривой скорости сушки на тот же рис. 3.15 под графиком как зеркальное отображение его осей;

· выбрать произвольный полюс Н, отстоящий на некотором расстоянии (3–4 см) от начала координат кривой скорости сушки;

· из полюса Н последовательно провести линии, параллельные участкам ломанной линии (А–1; 1–2; 2–3 и тд.) до пересечения с осью ординат (точки 1, 2, 3 и т. д).

· из точек 1, 2, 3 и т. д. провести линии параллельные оси абсцисс до пересечения с соответствующей вертикалью участка ломаной линии. За точку кривой скорости сушки принять середину отрезка, соединяющего ось ординат и соответствующую вертикаль. Полученные точки соединить.

4. С помощью полученной кривой скорости сушки определить скорость I периода сушки , как произведение геометрического отрезка на масштаб скорости .

; ;

где – расстояние по вертикали на участке ВС постоянной скорости сушки, мм; – масштаб по оси ординат (количество величины в 1 мм); – масштаб по оси абсцисс (количество величины τ в 1 мм); – расстояние по горизонтали от полюса до начала координат, мм.

Скорость сушки может выражаться в с^–1, мин^–1, час^–1.

5. На кривой сушки найти критическую точку сушки, а затем по графику изменения влажности материала от времени найти численное значение первой критической влажности .

6. По данным таблицы 3.3 построить график зависимости изменения температуры высушиваемого материала от времени . По этому графику (рис. 3.16) определить потенциал сушки (ε) по уравнению (3.18).

7. Измерить температуру наружного воздуха в помещении лаборатории () и по этой температуре и относительной влажности φ_o = 65% (средняя влажность воздуха для г. Харькова в летнее время) найти по диаграмме I–x (рис. П8) точку А, характеризующую состояние наружного воздуха. Определить для этой точки влагосодержание .

Рисунок 3.16 – График зависимости изменения температуры
высушиваемого материала от времени t

8. По температуре нагретого воздуха в сушильном шкафу (из эксперимента) и его влагосодержанию найти на диаграмме I–x точку В, характеризующую состояние нагретого воздуха и определить температуру «мокрого» термометра нагретого воздуха. По температуре найти по диаграмме влагосодержание насыщенного воздуха .

9. Определить по диаграмме I–x по и парциальное давление водяного пара нагретого воздуха _., а по температуре «мокрого» термометра парциальное давление водяного пара .

Данные, полученные в пунктах 8 и 9 внести в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 – Параметры состояния влажного воздуха

	Влагосодержание наружного воздуха, , кг/кг
	Температура «мокрого» термометра наружного воздуха, , оС
	Влагосодержание насыщенного воздуха, , кг/кг
	Парциальное давление водяного пара нагретого воздуха при температуре воздуха и влагосодержании , , мм рт.ст.
	Парциальное давление водяного пара нагретого воздуха при температуре «мокрого» термометра , , мм рт.ст.

10. Измерить длины граней образца (а, в, с) и рассчитать площадь поверхности испарения , без учета поверхности нижней грани, соприкасающейся с чашкой весов.

11. Рассчитать эквивалентный диаметр образца по уравнению (3.22).

12. Рассчитать тепло, передаваемое образцу лучеиспусканием по уравнению (3.20).

13. Рассчитать плотность влажного воздуха и по уравнениям (3.26) и (3.27).

14. Рассчитать величину (bΔ ) по уравнению (3.25).

15. Определить теплофизические свойства влажного воздуха теплоемкость, вязкость и теплопроводность соответственно при температуре и (табл. П8).

16. Рассчитать критерии Грасгофа и Прандтля по уравнениям (3.23) и (3.24).

17. Определить критерий Нуссельта и коэффициент теплоотдачи по уравнениям (3.21) и (3.29).

18. Определить количество тепла, передаваемое образцу конвекцией по уравнению (3.28).

19. Определить массу испаренной влаги по уравнению (3.31).

20. Рассчитать теоретическую скорость сушки в I периоде на основе теплоотдачи по уравнению (3.32).

21. Рассчитать коэффициент диффузии водяного пара приняв D ₀ = 21,9×10^–6 м²/с.

22. Определить диффузионный критерий Прандтля и тепловой критерий Прандтля .

При нахождении физических свойств воздуха определяющей температурой является температура «мокрого» термометра.

23. Определить коэффициент массоотдачи по уравнению (3.34).

24. Пересчитать коэффициент массоотдачи в требуемую для расчета размерность по уравнению (3.35).

25. Рассчитать массу испаренной влаги вследствие массоотдачи по уравнению (3.33), предварительно определив влагосодержание насыщенного воздуха по температуре «мокрого» термометра и по диаграмме I–x.

26. Рассчитать теоретическую скорость сушки на основе массоотдачи по уравнению (3.20).

27. Внести полученные значения скоростей , , в таблицу 3.5 и проанализировать результаты.

Таблица 3.5 – Результаты расчетов

Скорость сушки в I-ом периоде
Эксперимент	Теоретическая
, с–1	, с–1	, с–1

Вопросы для самоконтроля

1. Классификация сушки по способу подвода тепла.

2. Физическая сущность процесса сушки.

3. Равновесие в процессе сушки.

4. Форма связи влаги с материалом.

5. Скорость и периоды сушки.

6. Кривые сушки и кривые скорости сушки.

7. Сущность метода графического дифференцирования.

8. Изменение температуры материала в процессе сушки.

9. Движущая сила I периода сушки.

10. Температура «мокрого» термометра.

11. Схема установки.

12. Метод изучения кинетики сушки.

13. Анализ полученных графических зависимостей.

14. Потенциал сушки.

15. Определение параметров состояния влажного воздуха по диаграмме Рамзина.