CC BY
11
8. Лабай В.Й., Омельчук О.В., Ярослав В.Ю. Ексергетична ощнка роботи мiсцевих автономних кондицiонерiв "Sanyo"// Вiсник НУ '^bBiBCbKa полiтехнiка": Теорiя i практика будiвництва. - Львiв: НУ "Львiвська полггехшка". - 2005, № 545. - С. 108-113.
9. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В. Кондиционирование воздуха и хо-лодоснабжение: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1985. - 367 с.
10. Sanyo, Technical data, W-Eoo Multi. G0900._
УДК 674.047 Проф. П.В. Бтей, д-р. техн. наукНЛТУ Укражи, м. Львiв;
директор В.М. Павлюст, канд. техн. наук - ТзОВ Н1ВТ
ПЕРЕНЕСЕННЯ ПАРОПОД1БНО1 ВОЛОГИ В КАП1ЛЯРАХ У ПРОЦЕС1 СУШ1ННЯ ДЕРЕВИНИ
Розглянуто явища молярного та молекулярного перенесення пароподiбноi во-логи в макро- i мшрокапшярах у процес сушшня катлярно-пористих матерiалiв.
Prof. P.V. Bilej - NUFWT of Ukraine, L'viv; director V.M. Pavlyust - TzOV NIBiT Steamy moistness transfer in capillaries in wood drying machining
The phenomena of molar and molecular steamy moistness transfer in macro- and micro- capillaries in the processing of capillar-porous materials are considered.
Молярне перенесення в макрокашлярах. Мехашзм перенесення во-логи в капшярнопористих матерiалах, до яких належить i деревина, е дуже складними. Тому розглянемо найпростiший випадок - перенесення вологи в елементарних катлярах. Якщо радiус капiляра бiльше 10-5 см, то закономiрнос-тi перенесення будуть визначатися законами дифузii (молярне перенесення).
Якщо вздовж цилiндричноi капiлярноi трубки iснуе градiент загально-го тиску dP/dx, то тут вiдбуваеться гiдродинамiчний рух газу, ламшарного або турбулентного характеру залежно вщ числа Рейнольдса.
У випадку ламшарного руху (а це вiдповiдае реальним умовам проце-су, бо швидюсть руху газу i дiаметр капiлярiв е дуже малими, тому Яе«0) щiльнiсть потоку маси газу визначаеться законом Пуазейля
1 dm _ r2p dP nr2 dx 8n dx
Таким чином, щiльнiсть потоку маси газу прямо пропорцшна квадрату радiуса капiляра i обернено пропорцшна динамiчнiй в,язкостi газу ц. Для стацюнарного руху
. _ 1 m _ r2p (Pi - P2) _ nr2 т 8^L
де P1-P2 - перепад тиску по довжиш капiляру L.
Отримане спiввiдношення можна записати як
у (3)
dx
де (4)
I = = ^. (1)
j = —— =-^-'- = const, (2)
Науковий вкник, 2008, вип. 18.2
V - коефщент кшематично1 в,язкостi.
Якщо в капiлярах рухаеться пароповiтряна сумш, то густина потоку визначаеться за формулою
71 = —рк~~, (5)
ах
Ро =РРР, (6)
Р
де р0 - вщносна концентрацiя пари, тобто вiдношення густини пари р1 до гус-тини пароповггряно1 сумiшi р.
Якщо рухаеться в капiлярi тiльки пара, то р0=1.
Молекулярне перенесення в макрокашлярах. У процесi сушiння вологих тш в 1х капiлярах знаходиться вологе повггря, яке можна вважати бь нарною сумiшшю водяно! пари (ц1=18) i сухого повiтря (¡2=29). За наявност рiзницi концентраци пари (АР^0) вiдбуватиметься взаемна дифузiя пари i по-вiтря.
Для iзотермiчноl дифузп густина потоку пари дорiвнюе
г ^ \
71 = -IоV(//l )рт = Vро, (7)
р т
р,т Роп
дщ
дроп
у рт
де: Ьо - кiнетичний коефщент Онзагера; ¡и- хiмiчний потенцiал; роп - вщнос-на концентрацiя пов^я; роп = рсп/р.
Рушiйною силою дифузи е рiзниця хiмiчних потенщашв пари i повгг-ря ¡1-щ2, яку для iзотермiчних умов можна замшити вiдносною концентра-цiею пари Vр0. Якщо величина р1/Р (де Р - загальний тиск сумш^ е малою порiвняно з роп, тодi в (7) за градiент концентраци приймають градiент кат-лярного тиску пари VР1. Таким чином,
7 = -°12рр77 Vро = -°12 М VPl, (8)
М К1
де: М1 - маса пари; М = М1 + М2; Э12 - коефiцiент дифузи пари в повггр^ який дорiвнюе дифузи пов^я в парi - й21.
У разi неiзотермiчних умов перенесення пари в пароповггрянш сумiшi буде вщбуватися i пiд дiею градiента температури (термодифузи пари). Тодi
71 =-П12р^ро +1VI1, (9)
V 1 У
де КТ - термодифузiйне вiдношення, яке дорiвнюе
Кт = ^Т роропТ . (10)
Сумарний потж пари дорiвнюе сумi дифузiйного i конвективного по-токiв пари
71 =-012рар + рУк . (11)
ах
4. Економжа, планування i управлiння в лковиробничому комплексi
101
Сумарний потж повiтря
Л =-В\1РР + РегУк , (12)
ах
к=-,(тЧ-аг- (13)
(1 -р) ах
Поставивши (13) в (11), отримаемо:
Л = Ъ-\Т • (14)
(1 - р )ах
Таким чином, конвективне перенесення пари враховуеться множни-ком 1/(1-ро). Якщо дифузiйне перенесення пари прийняти за одиницю, то час-тка конвективного перенесення становить р0/(1-р0).
Молекулярне перенесення в мшро капiлярах• Як вже вiдзначалось, капшярно-порисп матерiали мають пори рiзних розмiрiв, тому перенесення маси i тепла доцшьно розглядати з врахуванням радiусiв капiлярiв• Молекулярне перенесення тепла i маси в капiлярах залежить вiд вiдношення се-редньо! довжини вшьного пробiгу одше! молекули до радiуса капiляра г. Якщо величина 1/г<<1, то перенесення маси в газоподiбному станi не можна розглядати за законами газодинамжи. Справа в тому, що при Р=760 мм.рт.ст. i 1=15 °С середня довжина пробiгу молекул повгтря I =0,64-10-5 см, а водяно! пари I =0,42-10-5 см. З шдвищенням температури довжина вiльного пробку молекул збiльшуеться пропорцiйно до температури.
Якщо радiус капiлярiв г<10-5 см, то закономiрностi перенесення будуть зумовлеш молекулярним режимом. У цьому випадку ламшарний рух Пу-азейля i закони дифузи Фiка виконуватись не будуть. За наявностi перепаду тиску молекули газу рухаються в капшярах не певними шарами, а окремо -незалежно одна вiд одно! (молекул), постшно зiштовхуючись зi стшками ка-пiляра• При цьому вщбуваеться повна акомодацiя газу, тобто розсшваний вiд поверхнi капiляра газ приходить в теплову рiвновагу з тшом. Молекули газу будуть проходити через капшяр незалежно одна вiд одно!, з однаковими швидкостями на входi i виходi з капiляра• Такий рух молекул газу називають кнудсешвським або ефузiею• Щiльнiсть такого потоку маси тобто кiлькiсть газу, яка протжае за одиницю часу через одиницю плошд перетину капшяра, визначиться iз спiввiдношення
1 иш О 11~12
Л =—— = —;— г, (15)
1 От = 8 М = Р1 - Р2 пг2 с1т~ 3\4пЯТ ~ Ь
де РгР2 - перепад тискiв на кiнцях капiляра довжиною Ь.
Швидкiсть потоку От/От прямо пропорцiйна г i обернено пропорцiйна перепаду температури газу - Т. Якщо перенесення газу в капiлярi г<<1 вщбу-ваеться за наявност перепаду тискiв i температур Т1-Т2 вздовж труби i повнш акомодаци, щiльнiсть потоку газу Л дорiвнюе:
'-^--ТК (16)
ч/Т2 ч/Т 1Ь к '
Науковий тсиик, 2008, вип. 18.2
або в диференцiйнiй формi для капшяра будь-яко1 форми
M d ( P л
R dx
kJÏ у
Формулу (17) для 1зотерм1чних умов можна записати так:
• ь dP \M_dP
]еф =Ьеф Tx = l064V RTrdX '
де Ьеф - коефщ1ент ефузи.
Вiдношення еффузiйного потоку маси до дифузшного дор1внюе
1,064
(17)
(18)
Di »
RT
1
M1
1
(19)
(20)
враховуючи, що Р1 << Р, а
1 -ро
Якщо радiус капiляра 7 = 10-5 см, то швидкiсть еффузiйного перене-сення е в 1,5 раза бшьша нiж дифузiйного, а при 7 = 10-6 см, швидюсть еффу-зiйного перенесення буде в 6 разiв меншою порiвняно з дифузшним перене-сенням.
Л1тература
1. Бшей П.В. Теоретичш основи теплового оброблення i сушшня деревини (Моногра-ф1я). - Коломия.: BiK, 2005-364 с.
2. Лабай В.Й. Тепломасообмш: Пщручник. - Львiв: Трiада Плюс, 1998. - 260 с.
УДК 621.923 Ст. викл. С.В. Зубик, канд. техн. наук - Львiвський ДАУ
ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ ПЕЛЮСТКОВИХ
АБРАЗИВНИХ 1НСТРУМЕНТ1В ДЛЯ ШЛ1ФУВАННЯ
ДЕРЕВИНИ
Дослщжеш конструктивнi розробки пелюсткових абразивних шструмешив та сучаснi перспективи ïx використання для шлiфування деревини
Ключов1 слова: пелюстковий шлiфувальний iнструмент, конструкцiя шлiфу-вальних iнструментiв, класифiкацiя пелюсткових шлiфувальниx iнструментiв, шль фування деталей криволшшного профiлю.
Senior teacher S.V. Zubyk - L'vivstate agrarian university
Prospects of application of petalous instruments of abrasives
are for polishing of wood
The constructions of petalous instruments of abrasives and modern prospects of their use are explored for polishing of wood
Keywords: petalous polishing instrument, construction of polishing instruments, classification of petalous polishing instruments, polishing of details of curvilinear type.
Основне завдання процесу шшфування - зниження шорсткост до ве-личини, необxiдноï для створення яюсного лакофарбового покриття. Най-складшшим е шл1фування деталей криволшшного профшю, для яких необ-
4. Економжа, планування i управлшня в лковиробничому комплекм
103
