Smart composite in construction Smart composite in construction Умные композиты в строительстве 2782-1919 82725 10.52957/27821919_2021_2_16 Без рубрики Uncategorized Без рубрики Mass conductivity during drying of building materials Массопроводность при сушке строительных материалов Рудобашта Станислав Павлович Rudobashta Stanislav Pavlovich

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Российский государственный аграрный университет, Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy 21 06 2021 21 06 2021 2 2 16 22 16 06 2021 21 06 2021 https://ystu.editorum.ru/en/nauka/article/82725/view

Рассмотрены классы непористых, капиллярно -пористых и коллоидных капиллярно - пористых материалов, как объектов сушки, применяемых в строительстве. Проанализированы особенности внутреннего массопереноса в них. Отмечено, что основным коэффициентом внутреннего массопереноса является коэффициент массопроводности (коэффициент диффузии влаги). Отмечено, что при сушке он существенно зависит не только от температуры, но и от влагосодержания материала. Расчет кинетики сушки материалов с использованием этого коэффициента требует учета этих зависимостей. Отсутствие данных по коэффициенту массопроводности затрудняет применение математических методов расчета кинетики сушки на основе решений дифференциальных уравнений массо - и теплопроводности. Указано, что разработка зонального метода определения концентрационной зависимости этого коэффициента существенно облегчило накопление данных по нему. Приведены примеры экспериментальных данных по коэффициенту массопроводности при сушке материалов разных классов. Обсуждены вопросы кинетического расчета процесса сушки материалов на основе теоретических математических моделей – аналитических и численных, предполагающих использование данных по теплофизическим характеристикам материалов. Указано, что математические методы в настоящее врем я вышли на первый план в связи с общим развитием теории сушки, накоплением данных по коэффициенту массопроводности, повсеместным распространением персональных компьютеров и развитием эффективных вычислительных комплексов. Для расчета кинетики сушки материалов, имеющих правильную геометрическую форму, рекомендован зональный метод, основанный на решениях линейных дифференциальных уравнений массо- и теплопроводности, применимых в узких диапазонах изменения влагосодержания материала – как простой в применении и обеспечивающий достаточную для инженерных целей точность.

The paper considers classes of nonporous, capillary-porous and colloidal capillary-porous materials as drying objects used in construction. The specific aspects of internal mass transfer in them are analyzed. It is noted that the main coefficient of internal mass transfer is the coefficient of mass conductivity (moisture diffusion coefficient). It is noted that during drying, it significantly depends not only on the temperature, but also on the moisture content of the material. The drying dynamics of materials using this coefficient should be calculated by taking into account these dependencies. The lack of data on the mass conductivity coefficient makes it difficult to apply mathematical methods for calculating the drying kinetics based on solutions of the differential equations of mass and heat conductivity. It is indicated that the development of a zonal method for determining the concentration dependence of this coefficient significantly facilitated the accumulation of data on it. The paper gives examples of experimental data on the mass conductivity coefficient for drying materials of different classes. It also discusses the issues of kinetic calculation of the drying process of materials on the basis of theoretical mathematical models-analytical and numerical, involving the use of data on the thermophysical characteristics of materials. It is indicated that mathematical methods have now come to the fore in connection with the general development of the drying theory, the accumulation of data on the mass conductivity coefficient, the ubiquity of personal computers and the development of efficient computing systems. To calculate the drying kinetics of materials with the correct geometric shape, the zonal method is recommended, based on solutions of linear differential equations of mass and heat conductivity, applicable in narrow ranges of changes in the moisture content of the material-as easy to use and providing sufficient accuracy for engineering purposes.

 сушка классы высушиваемых материалов массопроводность кинетический расчет drying classes of dried materials mass conductivity kinetic calculation

Рудобашта С.П. Массоперенос в системах с твердой фазой. М.: Химия. 1980. 248 с. Rudobashta S.P. Mass transfer in solid phase systems. Moscow: Khimija. 1980. 248 p. (in Russian). Лыков А.В. Теория сушки. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергия. 1968. 422 с. Lykov A.V. Drying theory. Ed. 2-rd. ref. and add. Moscow: Energy. 1968. 422 p. (in Russian). Kast W., Rudobashta S.P., Planovski A.N. Trocknung von Polyamid. Chemie-Ing.-Techn. 1976. 48. Jahrgang. Heft 7. Р. 657. Kast W., Rudobashta S.P., Planovski A.N. Trocknung von Polyamid. Chemie-Ing.-Techn. 1976. 48. Jahrgang. Heft 7. P. 657. Rudobashta S.P. Polymeric materials drying. Proc. International Symposium on Manufacturing and Materials Processing. August 27-31. 1990. V. 1. Dubrovnik. Yugoslavia. 1990. P. 661-678. Rudobashta S.P. Polymeric materials drying. Proc. International Symposium on Manufacturing and Materials Processing. August 27-31. 1990. V. 1. Dubrovnik. Yugoslavia. 1990. P. 661-678. Рудобашта С.П., Дмитриев В.М. Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление конвективной сушки дисперсных полимерных материалов. Инж.-физ. журнал. 2005. Т. 78. № 3. С. 51-60. Rudobashta S.P., Dmitriev V.M. Kinetics and apparatustechnological design of convective drying of dispersed polymeric materials. Inzh.-Phys. Journal. 2005. V. 78. N 3. P. 51- 60 (in Russian). Рудобашта С.П., Карташов Э.М. Химическая технология: диффузионные процессы. В 2 ч. Ч. 2. 3-е изд. перераб. и доп. М.. 2018. 296 с. Rudobashta S.P., Kartashov E.M. Chemical technology: diffusion processes. In 2. Part 2. 3-rd ed. trans. and add. Moscow. 2018. 296 p. (in Russian). Рудобашта С.П., Карташов Э.М. Диффузия в химикотехнологических процессах. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия. 2010. 479 с. Rudobashta S.P., Kartashov E.M. Diffusion in chemical engineering processes. 2-rd ed. trans. and add. Moscow: Khimija. 2010. 479 p. (in Russian). Климов А.М., Рудобашта С.П., Тепляков Ю.А., Нечаев В.М. Кинетические закономерности при сушке полимеров с изменяющейся структурой. Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2011. Т. 16. № 6-1. С. 1474-1477. Klimov A.M., Rudobashta S.P., Teplyakov Yu. A., Nechaev V.M. Kinetic patterns during drying of polymers with a changing structure. Bulletin of the Tambov University. Series: Natural and technical sciences. 2011. V. 16. N 6-1. P. 1474-1477 (in Russian). Дмитриев В.М., Рудобашта С.П., Кормильцин Г.С., Воробьев А.М. Установка для определения коэффициентов диффузии влаги в зернистых материалах. Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2001. Т. 6. № 4. С. 424-427. Dmitriev V.M., Rudobashta S.P., Kormiltsin G. S., Borobyov A.M. Installation for determining the coefficients of moisture diffusion in granular materials. Bulletin of the Tambov University. Series: Natural and technical sciences. 2001. V. 6. N 4. P. 424-427 (in Russian). Очнев Э.Н., Рудобашта С.П., Плановский А.Н., Дмитриев В.М. Зональный метод определения зависимости коэффициента массопроводности от концентрации. Теор. основы хим. технологии. 1975. Т. IX. № 4. С. 491- 495. Ochnev E.N., Rudobashta S.P., Planovski A.N., Dmitriev V.M. Zonal method for determining the dependence of the mass conductivity coefficient on concentration. Theor. Fund. of Chem. Technol. 1975. V. IX. N 4. P. 491-495 (in Russian). Бориславский В.Т., Горина С.С., Ольшанский Д.Я., Очнев Э.Н., Рудобашта С.П. А.С. 423765 СССР. Б.И. 1974. Borislavsky V.T., Gorina S.S., Olshansky D.Ya., Ochnev E.N., Rudobashta S.P. USSR Inventors certificate 423765. 1974 (in Russian). Кормильцин Г.С., Плановский А.Н., Рудобашта С.П. Сравнение коэффициентов массопроводности при сушке в стационарных и нестационарных условиях. Теор. основы хим. технологии. 1971. Т. 5. № 4. С. 593-595. Kormiltsin G. S., Planovski A.N., Rudobashta S.P. Comparison of mass conductivity coefficients during drying in stationary and non-stationary conditions. Theor. Fund. of Chem. Technol. 1971. V.5. N 4. P. 593-595 (in Russian). Krischer O. Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnik. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer-Verlag. 1956. Krischer O. Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnik. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer-Verlag. 1956. Чураев Н.В. Механизм переноса влаги в капиллярно-пористых телах. Докл. АН СССР. 1963. Т. 148. № 6. С. 1361- 1364. Churaev N.V. The mechanism of moisture transfer in capillary-porous bodies. Reports Academy of Sciences of the USSR. 1963. V. 148. N 6. P. 1361-1364 (in Russian). Серговский П.С. Расчет процессов высыхания и увлажнения древесины. М.: Гослегбумиздат. 1952. Sergievsky P.S. Calculation of the processes of drying and moistening wood. M .: State Legbumizdat. 1952 (in Russian). Рудобашта С.П., Плановский А.Н., Очнев Э.Н. Зональный метод расчета непрерывнодействующих массообменных аппаратов для систем с твердой фазой. Теор. основы хим. технологии. 1974. Т. 8. № 1. С. 22-29. Rudobashta S.P., Planovski A.N., Ochnev E.N. Zonal method for calculating continuous mass transfer apparatus for systems with a solid phase. Theor. Fund. of Chem. Technol. 1974. V. 8. N 1. P. 22-29 (in Russian). Рудобашта С.П., Плановский А.Н., Долгунин В.Н. Зональный расчет кинетики сушки гранулированного материала в плотном продуваемом слое на основе решений уравнений массо- и теплопереноса. Теор. основы хим. технологии. 1978. Т. 12. № 2. С. 173-183. Rudobashta S.P., Planovski A.N., Dolgunin V.N. Zonal calculation of the kinetics of drying of granular material in a dense blown layer based on solutions of the equations of mass and heat transfer. Theor. Fund. of Chem. Technol. 1978. V. 12. N 2. P. 173-183 (in Russian). Федосов С.В., Котлов В.Г. Динамика тепло- и массопереноса в деревянных конструкциях, связанных металлическими креплениями. Технология сушки. Международный журнал. 2019. С. 1-8. Fedosov S.V., Kotlov V.G. Dynamics of heat and mass transfer in wooden structures connected by metal fasteners. Drying Technology. International journal. 2019. P. 1-8 (in Russian).