МАССОПРОВОДНОСТЬ ПЛОСКИХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКЕ

  • Maria K. Kosheleva Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)
  • Stanislav P. Rudobashta Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева
  • Olga R. Dornyak Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова
  • Viacheslav M. Dmitriev Тамбовский государственный технический университет
Ключевые слова: конвективная сушка, плотная шерстяная ткань, кинетика, массопроводность, коэффициенты массопроводности

Аннотация

Экспериментально исследована кинетика сушки плотной шерстяной ткани при различных температурных режимах, определены массопроводные свойства ткани в зависимости от ее влагосодержания и температуры сушильного агента. Данные по теплофизическим характеристикам объектов сушки, в том числе по коэффициентам массопроводности, необходимы для расчета кинетики процесса сушки. Сведения о коэффициентах массопроводности отсутствуют для многих материалов, в том числе для тканей, поскольку их экспериментальное определение затруднительно. Экспериментальные исследования кинетики конвективной сушки плотной шерстяной ткани проводились на специально созданной установке в условиях, исключающих внешнее диффузионное сопротивление. Для расчета коэффициентов массопроводности использовался зональный метод определения концентрационной зависимости коэффициента массопроводности из кривых кинетики сушки, полученных при различных температурах. Установлен нелинейный характер зависимости коэффициента массопроводности от влагосодержания материала и температуры сушильного агента. Для удобства инженерных расчетов полученные данные по коэффициентам массопроводности аппроксимированы формулами, выражающими их зависимость от влагосодержания материала и температуры. Проведено сопоставление коэффициентов массопроводности, рассчитанных зональным методом по экспериментальным кривым кинетики сушки, с коэффициентами массопроводности, рассчитанными с применением полученной зависимости коэффициентов от влагосодержания материала и температуры сушильного агента. Показано хорошее качество аппроксимации экспериментальных кривых, полученных для коэффициента массопроводности в данном исследовании, и применимость последней для расчетов. Полученные данные по кинетическим коэффициентам массопроводности могут использоваться при расчете кинетики процесса сушки различных плотных шерстяных тканей.

Для цитирования:

Кошелева М.К., Рудобашта С.П., Дорняк О.Р., Дмитриев В.М. Массопроводность плоских волокнистых материалов при их конвективной сушке. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 1. С. 120-125. DOI: 10.6060/ivkkt.20236601.6683.

Литература

Kosheleva M.K. Processes and apparatuses of textile technologies in applications, laboratory work and tests. M.: IN-FRA-M. 2019. 321 p. (in Russian). DOI: 10.12737/textbook_5c738dd84c8d55.56400384.

Gulyaev Yu.V., Belgorodsky V.S., Kosheleva M.K. Review of the materials of the symposium "The Second International Kosygin Readings "Energy-efficient environmentally safe technologies and equipment", dedicated to the 100th anniversary of the Kosygin Russian State University". Theor. Found. Chem. Technol. 2020. V. 54. N 3. P. 392-396 (in Russian). DOI: 10.31857/S0040357120030057.

Sazhin B.S., Fedosov S.V., Kosheleva M.K. Formation of scientific directions and reflection of scientific achievements in the field of increasing the efficiency of heat and mass transfer processes, environmental and industrial safety of textile industries in the section "Ecological and industrial safety. Promteploenergetika". Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Technol. Textile Ind. 2018. N 4 (376). P. 116-122 (in Russian).

Lykov A.V. Theory of drying. M.: Energy. 1968. 471 p. (in Russian).

Pavlyukevich N.V. Introduction to the theory of heat and mass transfer in porous media. Minsk: ITMO NAS RB. 2002. 140 p. (in Russian).

Akulich P.V. Thermohydrodynamic processes in the drying technique. Edited by P. S. Kutsa. Minsk: ITMO NAS RB. 2002. 268 p. (in Russian).

Rudobashta S.P., Dmitriev V.M. Kinetics and hardware and technological design of convective drying of dispersed polymer materials. Inzh.-fiz. Zhurn. 2005. V. 78. N 3. P. 51-60 (in Russian). DOI: 10.1007/s10891-005-0082-x.

Rudobashta S.P., Kartashov E.M. Diffusion in chemical-technological processes. M.: KolosS. 2013. 478 p. (in Russian).

Rudobashta S.P., Kosheleva M.K. Determination of mass transfer and mass conductivity coefficients from kinetic curves. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Technol. Textile Ind. 2015. N 6 (360). P. 175-180 (in Russian).

Rudobashta S.P., Kosheleva M.K., Razumeev K.E., Pichugin A.V. Calculation of the drying process of poly-caproamide granules. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2013. V 56. N 12. P. 118-123 (in Russian).

Rudobashta S.P., Dornyak O.R., Dmitriev V.M. Calculation of the kinetics of plate drying taking into account shrinkage. Teor. Osn. Khim. Tekhnol. 2021. V. 55. N 5. P. 612-617 (in Russian). DOI: 10.31857/S004035712104014X.

Kosheleva M.K., Rudobashta S.P. Influence of ultrasonic field on kinetic coefficients in the extraction process. Inzh.-fiz. Zhurn. 2019. V. 92. N 5. P. 2404-2409 (in Russian). DOI: 10.1007/s10891-019-02052-z.

Mujumdar A.S. Handbook of Industrial Drying. New-York: Marcel Dekker. 1995. 1423 p.

Kudra T., Mujumdar A.S. Advanced Drying Technologies. New York: Marcel Dekker. 2007. 459 p.

Kosheleva M.K., Meshalkin V.P., Dornyak O.R. Mathematical modeling of heat and mass transfer during drying of carrier granules for a nickel catalyst. Teor. Osn. Khim. Tekhnol. 2021. V. 55 N 3. P. 339-346 (in Russian). DOI: 10.31857/S0040357121030258.

Lipin A.A., Lipin A.G., Kirillov D.V. Modeling of the drying process and demomerization of polyamide in a fluid-ized bed apparatus. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2012. V. 55. N 2. P. 85-88 (in Russian).

Volynsky V.Yu., Storozhenko Ya.S. Mathematical modeling of the process of heat treatment of woven materials in a drying and shearing machine. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2014. V. 57. N 2. P. 108-111 (in Russian).

Volynsky V.Yu., Zaitsev V.A., Mizonov V.E., Sukhanov S.B. Mathematical model of heat treatment of sheet materials in a drum dryer of the MSB type. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2005. V. 48. N 11. P. 97-99 (in Russian).

Kutz P.S., Olshansky A.I. On the issue of approximate methods for calculating the kinetics of convective drying of flat materials. Inzh.-fiz. Zhurn. 1975. V. 28. N 4. P. 19-21 (in Russian). DOI: 10.1007/BF00878212.

Olshansky A.I. Investigation of the drying process of flat wet materials by the method of generalized variables. Inzh.-fiz. Zhurn. 2013. V. 86. N 2. P. 66-76 (in Russian).

Rudobashta S.P., Zueva G.A., Stolbova A.S. Concentration equilibrium when drying collоidаl capillary porous material (carrot). ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 6. P. 75-80 (in Rus-sian). DOI: 10.6060/ivkkt.20226506.6567.

Kazub V.T., Kosheleva M. K., Rudobashta S.P. Kinetics of grinding of vegetable raw materials during electric discharge extraction. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 6. P. 76-82. DOI: 10.6060/ivkkt.20216406.6385.

Опубликован
2022-11-19
Как цитировать
Kosheleva, M. K., Rudobashta, S. P., Dornyak, O. R., & Dmitriev, V. M. (2022). МАССОПРОВОДНОСТЬ ПЛОСКИХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКЕ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 66(1), 120-125. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236601.6683
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы