О книге И. П. Корнюхина и Л. И. Жмакина "Тепломассообмен в пористых телах"

(Москва, Информэлектро, 2000)

Авторами рассмотрены методы расчета тепломассообменных 
процессов в основном применительно к процессам сушки капиллярно-пористых 
и коллоидных капиллярно-пористых тел. Впервые предложен подход, позволяющий 
с единых позиций в замкнутой форме рассчитать массообменный процесс 
без привлечения эмпирической информации о ходе самого процесса. Книга 
состоит из трех глав.

Первая глава посвящена разработке методов описания межфазного 
равновесия в пористом теле. На основе общего принципа термодинамического 
равновесия в открытых системах - минимума изобарно-изотермического 
потенциала (энергии Гиббса) получено уравнение, описывающее сорбционное 
равновесие с учетом абсорбции, адсорбции и капиллярных эффектов применительно 
к широкому классу пористых тел. Путем сравнения с опытными данными 
для ряда текстильных материалов найдены значения констант этого уравнения 
и таким образом получены зависимости влагосодержания от относительной 
влажности воздуха и температуры на предельных изотермах сорбции и 
десорбции в гигроскопической области. Проведены экспериментальные 
исследования и расчеты, позволившие описать равновесие в области от 
малых гигроскопических влагосодержаний до максимально возможных. Рассчитан 
процесс сушки для двух способов описания равновесия: 1) при указанном 
непрерывном описании; 2) когда влагосодержание меньше максимального 
гигроскопического при десорбции - уравнением для гигроскопической 
области, в остальной области - уравнением равновесия объемной 
жидкости.

Вторая глава посвящена вопросам тепломассообмена в процессе 
сушки и увлажнения тонких текстильных материалов. Путем решения системы 
дифференциальных уравнений с использованием полученных уравнений равновесия 
выполнены расчеты процессов сушки и увлажнения для прямо- и противотока. 
В результате расчетов установлено, что при противотоке продолжительность 
процесса сушки и затраты теплоты, в том числе и удельные, меньше, 
чем при прямотоке, несмотря на более высокую температуру уходящих 
газов. В этой же главе предложен метод расчета процессов в секционной 
сушилке. Результаты расчетов находятся в хорошем соответствии с данными 
испытаний промышленного прототипа.

В третьей главе приведена система дифференциальных уравнений 
тепломассообмена в пористом теле. Для пористого тела рассматриваются 
три характерных масштаба: наименьший - порядка размеров капилляра, 
наибольший - порядка размеров пористого тела и промежуточный. 
Система дифференциальных уравнений движения, энергии, массообмена 
и неразрывности усредняется по областям капиллярных размеров; в области 
промежуточного размера - аналогично тому, как усредняются турбулентные 
пульсации в уравнениях Рейнольдса. Процедура осреднения на межфазных 
границах приводит к появлению в уравнениях источниковых членов массы, 
энергии, импульса.

Помимо этого в третьей главе теоретически и экспериментально 
изучены закономерности капиллярного подъема жидкости в пряже. Обнаружены 
три характерные стадии процесса. На первой из них лидирует фронт в 
наиболее крупном капилляре, на второй лидерство переходит ко все более 
мелким капиллярам и на третьей устанавливается равновесие при подъеме 
жидкости в наиболее мелком капилляре. По границам второй стадии оценивается 
диапазон изменения размеров капилляров.

Практически все содержание книги составляют оригинальные 
результаты авторов. Книга будет полезна специалистам, занятым разработкой 
высокоэффективных тепломассообменных устройств.

Н. В. Павлюкевич, П. С. Куц


IFZH74920200213
IFZH7492013