МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ КАПІЛЯРНИХ ТИСКІВ ВО ВОЛОГИХ ДИСПЕРСНИХ МАТЕРІАЛАХ
У процесі тепломассопереноса у вологих капілярно-пористих тілах відбувається зміна їх структури, викликане перенесенням вологи, дією капілярних, осмотичних і молекулярних сил і виникаючих у матеріалі внутрішніх напружень.
Створення методики розрахунку капілярних тисків і викликаних внутрішніх напружень дозволить виявити фізико-механічних властивостей матеріалу з його вихідними характеристиками і параметрами тепломассопереноса, на основі якої можна було прогнозувати і управляти якістю кінцевого продукту.
В даний час є велика кількість різних моделей дисперсних середовищ. Однією з них може служити модель, в якій дисперсна середу представлена ​​у вигляді кульок одного певного радіуса R і якого-небудь типу упаковки. Нехай з експериментальних даних відома вологість матеріалу w (кг/кг). Число контактів однієї кульки з сусідніми g залежить від типу упаковки кульок в матеріалі. Припустимо, що на кожен контакт доводиться однакову кількість води. Визначимо обсяг води, що припадає на один контакт в розглянутій моделі. У більшості випадків моделируемая дисперсна середовище являє собою трифазну систему, яка містить в деякому об'ємі V повітря, воду і тверду речовину (кульки) з обсягами відповідно Vвоз, Vв і Vт, щільностями ? віз ,? в і ? т і вагами Pвоз, Pв і Pт, з співвідношеннями:
V = Vт + Vв + Vвоз (1)
(2)
PВ =? вVв (3)
PТ =? ТVТ (4)
Враховуючи формули (1), (3), (4), співвідношення (2) можна записати:
? = PВ VВ/ ? Т (V-VВ-Vвоз) (5)
Вважаючи ? відомої на експериментальних даних, маємо:
тепломассоперенос капілярний пористий тиск
(6)
(7)
Знаючи обсяг однієї кульки VШ радіуса R:
(8)
можна знайти число таких кульок у вибраному обсязі дисперсної середовища V:
(9)
Обчислимо число кульок в обсязі V. Припускаємо, що контакти кульок на поверхні обсягу V не вносять істотної помилки в обчислення. Переймаючись типом упаковки кульок в середовищі, а, отже, і числом контактів, що припадають на одну кульку?, Можна знайти об'єм води, який припадає на одну манжету:
(10)
де...
