Внутренний тепло - и массообмен при ТВО

Лекция 4

Поток влаги в период охлаждения.

(см. ф-лу 3 раздел тепло- и массообмен при изотермической выдержке).

2. Коэффициент массообмена α_m (см. формулу 5).

3. Коэффициент массоопроводности λ^!. (см. формулу 6).

4. Удельная теплота, затрачиваемая на испарение q_ТИ. (см. формулу 6 раздел тепло- и массообмен при изотермической выдержке).

Понятие о градиентах температуры и влагосодержания

При внешнем тепло – массообмене в результате конденсации пара поверхность изделия получает тепло и влагу. Это приводит к увеличению влагосодержания и температуры его поверхности. По сечению изделия создаётся перепад температур и влагосодержаний: t_ПМ > t_ЦМ; U_ПМ > U_ЦМ; Δt = t_ПМ - t_ЦМ; ΔU = U_ПМ = U_ЦМ. Этот перепад температур и влагосодержаний по сечению изделия может быть представлен в виде изопотенциальных линий – изотерм и изовлаг.

Наибольшее изменение потенциала происходит в направлении нормали n, пересекающей изопотенциальные поверхности, т.е. возникают разности потенциалов на поверхности и в центре прогреваемого изделия, которые будут являться градиентами температуры и влагосодержания.

Следовательно, предел отношения изменения температуры к расстоянию между изотермами по нормали называется температурным градиентом:

= ▼Т

предел отношения изменения влагосодержания к расстоянию между изовлагами по нормали называется градиентом влагосодержания

= ▼U

Значения ▼Т и ▼U являются градиентами потенциала переноса теплоты и влаги, которые направлены в сторону наибольшего потенциала.

Частные потоки массы при внутреннем тепло – и массообмене

Градиенты переноса теплоты ▼Т и влаги ▼U вызывают потоки теплоты q_t^в и влаги q _mu ^в, направленные в противоположную сторону от градиентов (рис. а и б).

За счёт градиента переноса теплоты ▼Т, вместе с передачей теплоты (удельный поток теплоты q_t^в) возникает ещё и поток влаги q_mt^в, называемый термовлагопроводностью (рис. в).

Этот поток влаги q _mt^в, как и q _mu ^в, входит как одна из частных составляющих в общий удельный поток массы и является величиной векторной, направленной в противоположную сторону вектору ▼Т.

Следовательно, при нагреве и увлажнении материала теплота и влага с поверхности изделия будут распространяться внутрь, т.е. к центру. Влага, двигаясь внутрь изделия, частично сожмёт воздух, находящийся в капиллярах, а частично выдавит его из бетона, занимая освободившийся объём пор. Внутри бетона появится избыточное давление, которое будет увеличиваться за счёт испарения влаги в пузырьки воздуха, оставшиеся в бетоне (рис. г). По мере нагрева материала кроме испарения влаги в пузырьках воздуха расширяется сам воздух, что также увеличивает давление.

Г)

Возникающее избыточное давление передаётся на бетон, а сам процесс возникновения избыточного давления функционально связан с температурой. Таким образом, внутри бетона при ТВО в процессе нагрева возникает избыточное давление. Поскольку в установке и на поверхности изделия давление равно атмосферному, то между центральными слоями бетона и поверхностью изделия создаётся перепад давлений ΔР, что приводит к появлению частного потока

q _mp ^в. Следовательно в период нагрева изделия, открытого со всех сторон возникает 3 частных потока влаги: q _mu ^в; q _mt^в; q _mp ^в, которые составляют общий поток влаги в бетоне:

q _m ^в = q _mu ^в + q _mt^в + q _mp ^в

Дата добавления: 2014-01-11