洞道干燥实验数据处理

洞道干燥实验

1. 调试实验的数据见表2， 表中符号的意义如下: S ─干燥面积， [m 2] G C ─绝干物料量， [g] R ─空气流量计的读数， [kPa] T o ─干燥器进口空气温度， [℃] t ─试样放置处的干球温度， [℃] t w ─试样放置处的湿球温度， [℃] G D ─试样支撑架的重量， [g]

G T ─被干燥物料和支撑架的"总重量"， [g] G ─被干燥物料的重量， [g] T ─累计的干燥时间， [S]

X ─物料的干基含水量， [kg 水／kg 绝干物料]

X AV ─两次记录之间的被干燥物料的平均含水量， [kg 水／kg 绝干物料] U ─干燥速率， [kg 水／(s ·m 2)] 2. 数据的计算举例

以表2所示的实验的第i 和i ＋1组数据为例 (1) 公式: 被干燥物料的重量 G:

D i T i G G G -=， ，[g] (1) D 1i T 1i G G G -=++， ，[g] (2)

被干燥物料的干基含水量 X:

c c

i i G G G X -=

， [kg 水／kg 绝干物料] (3) c

c

1i 1i G G G X -=

++ ，[kg 水／kg 绝干物料] (4) 两次记录之间的平均含水量 X AV

2

X X X 1

i i AV ++=

，[kg 水／kg 绝干物料] (5) 两次记录之间的平均干燥速率

I 1i i

1i 3C 3C T T X X S 10G dT dX S 10G U --⨯

⨯-=⨯⨯-=++-- ，[kg 水／(s ·m 2)] (6) 干燥曲线X ─T 曲线，用X 、T 数据进行标绘，见图 2。

干燥速率曲线U ─X 曲线，用U 、X AV 数据进行标绘，见图 3 。 恒速阶段空气至物料表面的对流传热系数

tw

t 10U t S Q

3tw C -⨯γ=∆⨯=α ，[Ｗ／(m 2℃)] (7)

流量计处体积流量∨t [m 3／h]用其回归式算出。

由流量公式[1]计算 t

t P

A c V ρ∆⨯⨯

⨯=200

其中，c 0-孔板流量计孔流系数，c 0=0.65 A 0-孔的面积 m 2

d 0-孔板孔径 ， d 0 =0.040 m

t V - 空气入口温度（及流量计处温度）下的体积流量，m 3/h ； P ∆-孔板两端压差，Kpa

t ρ-空气入口温度（及流量计处温度）下密度，Kg/m 3。 干燥试样放置处的空气流量

t 273t

273V V ++⨯

=试 ，[m 3／h] (9)

干燥试样放置处的空气流速

A

3600V

u ⨯=

，[m ／s] (10) (2) 数据:以表1实验数据为例进行计算(见表２) i ＝1 i ＋1＝2 G T ，i ＝153.5[g] G T ，i ＋1＝152.3[g] G D ＝111.2[g]

由式(1)(2)得: G i ＝42.3[g]， G i ＋1＝41.1[g] G C ＝18.3[g]

由式(3)(4)得: X i ＝1.3115 [kg 水／kg 绝干物料]

X i ＋1＝1.2459 [kg 水／kg 绝干物料]

由式(5)得: X AV ＝1.2787 [kg 水／kg 绝干物料]

S＝2×0.145×0.082=0.02378[m2]

T i ＝0 [s]， T

i＋1

＝180 [s]

由式(6)得: U＝2.803×10-4 [kg水／(s·m2)]

图二 干燥曲线

0.0

0.20.40.60.81.01.21.4

1.61.8

2.00

10

20

30

40

5060

70

80

90

100

时间(分)

X (k g /k g )

图三 干燥速率曲线

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

X AV (kg/kg)

U ×10-4

(k g /s ·M 3