53千燥速率和干燥过程 (3)临界含水量 恒速干燥阶段与降速千燥阶段的分界点称为临界点,相应的物料 平均含水量为临界含水量(X) 临界含水量的影响因素:物料的性质、厚度以及恒速阶段干燥速率 对于粘土制品,在制品水分沿厚度方向按抛物线分布时,临界水分 可表示为: X=X+ DARPA 分析:物料的平均临界含水量总是大于其最大吸湿量X,随着物 料厚度的增加和千燥速度的提高,X值加大;在干燥过程中p0和k 的增大,则使κ下降。值越大,干燥中产生的内应力越大
6 5.3 干燥速率和干燥过程 （3）临界含水量 恒速干燥阶段与降速干燥阶段的分界点称为临界点，相应的物料 平均含水量为临界含水量（Xc）。 临界含水量的影响因素：物料的性质、厚度以及恒速阶段干燥速率。 对于粘土制品，在制品水分沿厚度方向按抛物线分布时，临界水分 可表示为： D A j X X AB c m = + 分析：物料的平均临界含水量Xc总是大于其最大吸湿量Xm，随着物 料厚度的增加和干燥速度的提高，Xc值加大；在干燥过程中ρ0和k 的增大，则使Xc下降。Xc值越大，干燥中产生的内应力越大
53干燥速率和干燥过程 5.32影响干燥速率的因素 5.3.,1恒速干燥阶段 在恒速干燥阶段,Le=1,Nu=Sh,即有a=D hl k/ k=h=shah 刘伊斯 A D 关系式 k,(d -d) j=k,d-d)=kp(d-d)=c(d-d 影响干燥速率的主要因素: (1)空气流速 h=14.3mn0 i=068-8.14kg/(m2s 条件:绝热且空气流动 t=45~150℃ 方向与物料表面平行 0.8
7 5.3.2 影响干燥速率的因素 5.3 干燥速率和干燥过程 5.3.2.1 恒速干燥阶段 在恒速干燥阶段，Le=1，Nu=Sh，即有a=D D hl k l c = p c c a h h D k = h = = 刘伊斯 关系式 ( ) ( ) ( ) d w c w w p h j k d d k d d d d C = − = − = − ( ) d w j k d d = − 影响干燥速率的主要因素： ⑴ 空气流速 0.8 h = 14.3m m =0.68~8.14 kg/(m2.s) t = 45~150℃ j∝ 0.8 m 条件：绝热且空气流动 方向与物料表面平行
53干燥速率和干燥过程 条件:空气垂直穿过物料颗粒堆积层时,设物料颗粒直径为d,则: h=00189 >350 049~0.59 ×m1 0.49 h=0.0118 350 (2)空气中的含湿量 空气温度不变,空气的含湿量降低,传质推动力(dhd)将增大, 干燥速率增加 (3)空气温度 t2-l2、y y ●(4)空气与物料接触方式 物料颗粒悬浮分散在气流,物料的干燥速率较大; 气流掠过物料层表面时,干燥速率较低; 气流垂直穿过物料时,干燥速率介于两者之间
8 条件：空气垂直穿过物料颗粒堆积层时，设物料颗粒直径为dp，则： 5.3 干燥速率和干燥过程 = 0.0189 , 350 0.41 0.59 d m d m h p p = 0.0118 , 350 0.41 0.49 d m d m h p p j∝ 0.49~0.59 m ⑵ 空气中的含湿量 空气温度不变，空气的含湿量降低，传质推动力（dw-d）将增大， 干燥速率增加。 ⑶ 空气温度 2 1 1 1 2 2 2 1 w w w w t t t t j j − − = (4) 空气与物料接触方式 物料颗粒悬浮分散在气流，物料的干燥速率较大； 气流掠过物料层表面时，干燥速率较低； 气流垂直穿过物料时，干燥速率介于两者之间
53千燥速率和干燥过程 。5.3.2.2降速干燥阶段 水分在物料内部扩散的机制主要有液体扩散理论和毛细管理论。 在降速阶段的前期,水分的移动靠毛细管作用力,而在后期,水 分移动是以扩散方式进行的。 物料内部的传质采用稳态Fick定律: DV 在非等温度条件下,存在热湿传导,又称为 Luikov效应,在不可 逆热力学中将这种由温差引起的质量传递现象称为Sore效应。 Ja=DPos, Vt 物料中水分在压力梯度作用下所产生的质量扩散通量/A可表示为: Pop
9 5.3.2.2 降速干燥阶段 5.3 干燥速率和干燥过程 水分在物料内部扩散的机制主要有液体扩散理论和毛细管理论。 在降速阶段的前期，水分的移动靠毛细管作用力，而在后期，水 分移动是以扩散方式进行的。 物料内部的传质采用稳态Fick定律： j Aw = −DAB 在非等温度条件下，存在热湿传导，又称为Luikov效应，在不可 逆热力学中将这种由温差引起的质量传递现象称为Soret效应。 j D s t At = − t 0 t 物料中水分在压力梯度作用下所产生的质量扩散通量jAp可表示为： j D p Ap = − v 0