Abstract
<jats:p>В данной работе исследовалось взаимодействие сушильного агента с твердой увлажненной сферической частицей, имеющей пористую структуру. В качестве сушильного агента рассматривался воздух с разными режимами течения - стационарным и пульсирующим. Наложением пульсаций на газовый поток тепло- и массоперенос между газами и частицами можно существенно интенсифицировать. Однако это происходит не во всех случаях и зависит от множества факторов. Выявление этих факторов и закономерностей их влияния на тепломассобмен является актуальной научной задачей. В данной работе исследовалась скорость удаления влаги из пористых частиц сферической формы разных диаметров, с начальным содержанием влаги 50, 70 и 90% по массе, при обдуве воздухом с разными режимами течения, подогретым до температур 50, 100 и 150 °С. Имеется достаточное количество работ, посвященных данной теме. В основном, в них рассмотрены влияние колебаний на тепломассобменные процессы в диапазоне низких или ультразвуковых частот. В то же время, в редких работах отмечается, что выявленные при использовании колебаний преимущества, могли бы оказать положительное влияние на тепломассобмен в диапазоне звуковых колебаний, на частотах 50 Гц и выше — до 500 Гц. В известных работах результаты детальных исследований в данной области частот отсутствуют, хотя, в общем, отмечается перспективность использования таких колебаний с целью интенсификации теплофизических процессов. В связи с этим авторами работы сформулированы цели и задачи исследований, призванные дополнить имеющийся материал по воздействию колебаний на тепломассообменные процессы новыми данными. Исследование проводилось численным методом в программной среде COMSOL Multiphysics.</jats:p> <jats:p>In this work, the interaction of a drying agent with a solid moistened spherical particle with a porous structure was investigated. Air with different flow modes, stationary and pulsating, was considered as a drying agent. By applying pulsations to the gas flow, heat and mass transfer between gases and particles can be significantly intensified. However, this does not happen in all cases and depends on many factors. The identification of these factors and the patterns of their influence on heat and mass transfer is an urgent scientific task. In this work, the rate of moisture removal from porous spherical particles of different diameters, with an initial moisture content of 50, 70, 90% by weight, was studied when blown with air with different flow modes, heated to temperatures of 50, 100, 150 °C. There is a sufficient number of works devoted to this topic. They mainly consider the effect of vibrations on heat and mass exchange processes in the range of low or ultrasonic frequencies. At the same time, it is noted in rare works that the advantages revealed by using vibrations could have a positive effect on heat and mass transfer in the range of sound vibrations, at frequencies of 50 Hz and higher — up to 500 Hz. There are no results of detailed studies in this area of frequencies in well-known works, although, in general, the prospects of using such fluctuations in order to intensify thermophysical processes are noted. In this regard, the authors of the work formulated the goals and objectives of research designed to supplement the available material on the effects of fluctuations on heat and mass transfer processes with new data. The study was carried out numerically in the COMSOL Multiphysics software environment. Keywords: humidified particle, drying, pulsating mode, pulsations, gas flow, drying agent, numerical study</jats:p>