уравнение неразрывности. ОБ АЭРОДИНАМИКЕ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К СУШКЕ ДРЕВЕСИНЫ

  Вся электронная библиотека >>>

 СУШКА ДРЕВЕСИНЫ >>>

    

 

СУШКА ДРЕВЕСИНЫ


Раздел: Строительство

 

43. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АЭРОДИНАМИКЕ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К СУШКЕ ДРЕВЕСИНЫ

  

Основные закономерности воздушного потока

При конвективной сушке воздух должен беспрерывно подводиться к нагревателю (калориферу, газоходу от топки), воспринимать тепло и переносить его к высушиваемому материалу, а затем поглощать и удалять выделившуюся из материала влагу. Остановимся на некоторых основных положениях аэродинамики в применении к сушильной технике.

Разность давлений воздуха при действии вентиляторов в ле- сосушильных установках не превышает 980 Па (100 мм вод. ст.), т. е. менее 1 % от барометрического давления; поэтому сжатие воздуха практически не учитывается. Если при перемещении в канале не изменяются ни количество, ни плотность воздуха, можно написать уравнение неразрывности

Статическое давление представляет собой избыточное или недостающее давление воздуха в канале, камере и т. д. по сравнению с атмосферным; отрицательное давление называется разрежением. Величина ри2/2=Яд (или pv2/2g=Ha) представляет собой динамическое давление в паскалях (или мм вод. ст.).

В канале переменного сечения без учета сопротивлений •( 74, а) .перемещается воздух постоянной плотности. Скорости воздуха на участках 2, S, 4 и 5 канала обратно пропорциональны [см. (199)] их сечениям ( 74,6). Если справа за участком 5 есть сопротивление и весь канал находится под избыточным давлением, для каждого его участка будет справедливо Я=#ст+#д с различными положительными значениями ЯСт и Яд ( 74,в). Если из участка 5 воздух вытекает в атмосферу, статического давления в нем нет (Яст=0) и Я= =ЯД, как это показано справа на  74, г. При этом в участке 4 (с малым динамическим давлением) возникает положительное статическое давление (+ЯСТ), а на участке 2 (с большим динамическим давлением) создается отрицательное статическое давление (—Яст). Поэтому для участка 4 будет Я=ЯД+ЯСТ, а для участка 2 Я=Яя—Яст.

Отсюда согласно схеме  74, г следует практический вывод: если в канале на участках 2 и 4 сделать маленькие отверстия, в участке 2 будет обнаружен подсос воздуха в канал, а в участке 4 — вытекание его из канала (поскольку участок 2 окажется под разрежением, а участок 4 под давлением). С изменением количества, т. е. скоростей воздуха, протекающего в канале, произойдет перераспределение давлений, показанных на эпюрах  74, в, г.

Таким образом, при постоянном полном давлении по уравнению (200) и  74, в меньшей скорости воздуха по длине канала соответствует большее статическое давление, и наоборот. Кроме того, исходя из постоянства (в идеальном канале — без трения) полного давления Я=const на участках канала с высокими скоростями воздуха, т. е. большими Яд, может возникнуть отрицательное статическое давление (участок 2 на  74,г).

 Именно этим объясняется засасывание воздуха в распределительный канал, идущий от нагнетательного (напорного) отверстия вентилятора. Если этот канал большого диаметра и с достаточным количеством отверстий, воздух будет засасываться после вентилятора. Наибольшая скорость выхода воздуха будет из самого отдаленного от вентилятора отверстия (если канал сравнительно недлинный). То же происходит в лесосушильиых камерах при распределении воздуха, поступающего из канала в штабель материала.

Ламинарное и турбулентное движение воздуха

В технике различают два вида движения воздуха: ламинарное (параллельное, струйчатое) и турбулентное (завихренное, беспорядочное). При ламинарном движении скорость воздуха увеличивается к центру сечения канала, распределяясь в круглом канале по параболической кривой; теплоотдача воздуха в стенке будет незначительной. Турбулентное движение создает непрерывно меняюшиеся по сечению канала скорости воздуха; теплоотдача при этом резко повышается. В одном и том же канале могут быть оба этих вида движения воздуха: ламинарное— в углах канала, на прямолинейных участках при малых скоростях воздуха и турбулентное — в середине сечения канала, на поворотах, у заслонок и т.д. Турбулентное движение возникает, если критерий Рейнольдса Ке>2300; при Ке до 1000 движение ламинарное, а при Ке от 1000 до 2300 — неустойчивое.

Учитывая, что вблизи прокладок возможно ламинарное движение воздуха, установим минимально допустимую его скорость внутри штабеля 2 м/с. 'В этом случае Re —3000, т.е. будет больше критического его значения. В случае применения более тонких прокладок минимальные скорости воздуха в штабеле должны быть соответственно выше.

Критерий Рейнольдса позволяет установить динамическое подобие потоков воздуха на действующий! моделях сушильных камер. При этом надо соблюсти условия: 1) уменьшенная модель и камера нормальных размеров (например, проектируемая вновь) должны быть геометрически подобны; 2) Ке для исследуемых узлов должен быть одинаковым. Если Re>100 000, наступает автомодельность потоков, при этом необходимость в соблюдении второго требования отпадает. При изучении на моделях тепловых процессов, как более сложных, нужно соблюдать также равенство других критериев подобия (см.  7).

Аэродинамическое сопротивление каналов

При движении по каналу часть давления воздуха теряется из-за трения внутри потока и о стенки канала, а также из-за местных сопротивлений, например на удары при сужении каналов, завихрения на поворотах и т. д. Оба эти вида потерь Нп выражаются в долях динамического давления:

Мероприятия по уменьшению потерь давления

В местах поворота каналов внутренние углы должны быть скруглены по радиусу не меньшему, чем половина ширины канала. При значительных скоростях воздуха на поворотах каналов желательно поставить изогнутые под углом 107° по радиусу круга направляющие лопатки (6—8 в каждом углу).

Все входные отверстия для воздуха (в трубу, канал и т. д.) следует скруглять отбортовкой трубы наружу или установкой входного раструба для уменьшения местного сопротивления входа.

В местах внезапного расширения и сужения каналов надо предусматривать переходные диффузоры и конфузоры. Центральный угол диффузора не должен быть более 8°, скорость воздуха в диффузоре при этом постепенно понижается, поток не отрывается от стенок и динамическое его давление превращается в статическое.

Работу, затрачиваемую на передвижение воздуха в канале, определяют произведением полного давления Н [Па (мм вод. ст.)] на объем перемещаемого воздуха V (м3/с). Давление Н выражает силу на I м2 сечения потока воздуха, а V, (м3/с) —путь перемещения воздуха в трубе сечением 1 м2. Тогда HV определяет работу в единицу времени, т. е. мощность. Таким образом, мощность, расходуемая на перемещение потока воздуха, без учета КПД вентилятора N—HVf 1000 (HVf 102) кВт. Отсюда следует, что в целях экономии энергии вентилятор желательно установить до калорифера, чтобы через него проходил ненагретый воздух, т. е. меньшего объема.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Теория, технология, техника и организация сушки древесины

 

Смотрите также:

 

Сушка древесины

Изложены принципы контроля и регулирования режимов сушки древесины. Даны основные сведения по охране труда и технике безопасности.
§ 43. Техника безопасности при обслуживании сушильных камер и противопожарные мероприятия.

 

Непрерывность — ...отношением рабочего времени к общей...

Непрерывность — принцип рациональной организации процессов, определяемый отношением рабочего времени к общей продолжительности процесса.
РАЗРАБОТКА ПРАВИЛ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ... bibliotekar.ru/biznes-43/120.htm.

 

Нагревание древесины. Общий процесс нагревания материала....

§ 14. Нагревание древесины. Общие сведения о нагревании древесины.
Для условий нагревания образца материала применимы несложные уравнения, позволяющие установить
Сушка древесины может быть естественной и искусственной.Защита древесины от гниения.

 

Сушка и защита древесины. Общие закономерности процессов сушки....

§ 43. Общие закономерности процессов сушки. По трудности высушивания, опасности растрескивания и тщательности наблюдения все пиломатериалы можно разделить на три
Сушка древесины может быть естественной и искусственной.Защита древесины от гниения.

 

В сельском строительстве транспорт является одним из важных элементов...

§ 43. особенности строительного транспорта.
Несмотря на перечисленные достижения, транспортные расходы все еще остаются весьма значительными и составляют 25—30% общей стоимости строительства объекта, а на погрузочно-разгрузочные и складские...

 

Техника безопасности при обслуживании сушильных камер...

Сушка древесины. Раздел: Учебники. § 43. Техника безопасности при обслуживании сушильных камер и противопожарные мероприятия.

 

Виды текстур древесины. Текстура древесины

Общие сведения. Как защитить древесину от гниения, возгорания и вредных насекомых. Древесина и ее макроструктура.
§ 43. Облицовка стен глазурованной плиткой на цементном растворе.