Материалдың ішіндегі жылу және ылғал тасымал

Кептіру кезінде материалда температуралық градиент және ылғал қалыптасады, әрекет кезінде жылу және ылғал тасымал жүреді.

Жылу ағынының тығыздығы Фурье теңдеуімен анықталды. Мұнда

(67)

Мұндағы, q-жылу ағынының тығыздығы.

-жылу өткізгіштік.

- температура градиенті.

Жылудың тасымалдануы, кептірудің барлық процесіндегідей, стационарлық емес процесс болып табылаы. Кептіру кезіндегі ылғалдың араласуы потенциал алмасудың әсер етуімен өтеді. Ылғалдың алмасу потенциалы жылу алмасу кезіндегі аналогиялық температурада параметр болып табылады.

Интнцивті кептрі кезінде будың көлемі бірден өседі, дәннің ішінде қалыптасқан, ол материалдың ішінде жалпы қысым градиентін туғызуы мүмкін. Аналогия бойынша жылу тасымалдаудың негізгі заңдылығы мына түрде жазылуы мүмкін.

(68)

Мұндағы, - ылғал ағынының тығыздығы, кг/(м2*с)

- ылғал тасымал кезіндегі потенциал градиенті, бірлік потноц./м.

- материалдың ылғал өткізгіштігі, кг/(м*с*бірлік потенц.)

- Фурье теңдігінің (67) жылу өткізгіштік коэффициентіне тең.

Ылғал тасымалдаудың потенциал градиенті , температура градиентіне тең, бу қысымының градиентіне немесе капиллеарлық потенциалға, потенциал градиентіне немесе осмотикалық қысым градиентіне пропорционал.

Изотермиялық жағдай кезінде ылғал тасымалдағыш потенциал ылғал мөлшерінг сызықты тәуелділәктен қабылдайды және ол дегеніміз

; (69)

Мұндағы, - материалдың орташа меншікті сиымдылығы, кгылғал/(кг құрғақ заттың бірлік потенциалы).

Теңдіктен шыға отырып (69), тасымал потенциалының градиенті арасындағы тәуелділікті және ылғал мөлшерінің градиентін келесі түрде көрсетуге болады:

(70)

Мұндағы, u- материалдың ылғал мөлшері.

(71)

Мұнда, - абсалютті құрғақ дененің тығыздығы.

- ылғал мөлшерінің градиенті, кг ылғал/(кг*с.в.м)

Ылғал диффузиясының коэффициенті материалдың ылғал инерциалды қасиетін сипатайды, ылғалөткізгіштің ішкі қарқындылығына көп мөлшерде әсерін тигізеді.

Бұл коэффициент материалды кептіру кезінде өтетін, сонымен қатар кептіргіштің рационалды тәртібін ғылыми зерттеу негізінде қажет.

Ылғал диффузиясының коффициенті материалдыің температурасы мен ылғалдылығына тәуелді.

13-суретте бидай дәнінің ылғал мөлшерінн ылғал диффузиясының коэффициент тәуелділігі көрсетілген. Ылғал диффузиясының коэффициенті күрделі тәуелділікпен өзгереді.

Диффузия коэффициентінің максималды мағанасы ылғал мөлшерінен 0,32-0,33 кг/кг дән келеді, ол бидай дәнінің гиграскопиялық нүктесіне жақын. Ылғал дифузиясы коэфициентінің дән температурасына байланысты тәуелділігі мынадай формуламен сипатталады.

(72)

Мұнда және -«базалық» температура (273+t) және Т.К. температурада ылғал дифузиясының коэфициент дәлдігі.

Мінезді критерий арасында, материалдық ылғал және жылуинерциялық қасиетінің қатынастарын анықтау үшін Лыков критериі қабылданған.

(73)

Дән үшін ол тез жылжиды, бірақ ылғалды аз береді.

Астықты суытқан кезде ылғалөткізгіш және термоылғалөткізгіш ағындарының бағыттары тура келеді.

Темиялық ылғал ағыны үшін мына түрде жазуға болады.

(74)

Мұндағы,

термоылғалөткізгіштік коэффициенті.

Ылғал ағынының жиынтығы

(75)

Мұндағы - ылғалөткізгіш ағынының тығыздығы, (кг/м2*с)

- термоылғалөткізгіш ағын тығыздығы, кг/м2*с

- температура градиенті, град/м.

- термоылғалөткізгіш материалының коэффициенті, кг ылғ./(кг.с.зат.град).

Термоылғалөткізгіштік коэффициент немесе термоградиенттік коэффицинт температура градиентінің әрекетінен ылғалөткізгіштің қарқындылығын мінездейді. Ол материалдың ылғалдылығына байланысты, термиялық ылғал араласуы ылғалөткізгішке ұқсас.

Дән – ылғал инерциялы материал. Кептіру кезінде ол тез ысиды және ақырын ылғал береді. Кептіру процесі ылғалдың ішкі тасымалын меншіктейді. Сондықтан кетіру процесінің кез келген интенсификациясы әдісінде дәннің жоғарғы бетінің булану қарқындылыға арасында және ішкі ылғал алмасумен белгілі бір дәлдікке кез келген әдіспен қол жеткізу керек.