Тамақ Өндірістерінің процестері мен аппараттары
Кептіру жылдамдығының теңдеулері
жүктеу/скачать 0.76 Mb.
|
Кептіру жылдамдығының теңдеулеріКептірудің бірінші кезеңінде еркін ылғал жойылады, оның булануы бос бетінен судың булануы ретінде қарастырылуы мүмкін. Материалдың ылғалдылығы бірінші критикалық нүктеге дейін төмендегенде, беттік пленкадағы будың ішінара қысымы өзгермейді, сондықтан бірінші кептіру кезеңіндегі процестің қозғаушы күші (Pн − Pв) болады, ал кептіру жылдамдығы [кг / (сағ-м2 )] теңдеумен көрсетілуі мүмкін: U = dw / dτ = 0.0745( Vв ρ0,8 ( Pн − Pв )) . (9-8) Осылайша, бірінші кезеңде бетінің бірлігіне тағайындалған кептіру жылдамдығы (Pн − Pв), кептіру агентінің тығыздығына және оның жылдамдығына байланысты болады. Демек, бірінші кезеңде кептіргіштің параметрлері анықтаушы факторлар болып табылады. Материалдың ішіндегі ылғалдың диффузия жылдамдығы булану қарқындылығын анықтамайды. Кептірудің екінші кезеңінде кинетикалық заңдылықтар күрделірек, бұл кептіру жылдамдығының қисықтарынан көрінеді. Осы кезеңде байланысты су жойыла бастайды. Бұл жағдайда материалдың бетіндегі су буының парциалды қысымы бірдей температурада таза судың қысымынан аз болады. Осы кезеңде су буының қысымы материалдың температурасы мен оның бетіндегі ылғалдылықтың функциясы болып табылады. Соңғысы материалдағы ылғалдың қозғалу жылдамдығына байланысты. Бұл осы кезеңдегі кептіру жылдамдығы қоршаған ауаға ылғалдың диффузиясына ғана емес, сонымен қатар материалдың ылғал өткізгіштігіне де байланысты екенін білдіреді. Осылайша, екінші кезеңде кептіру жылдамдығы материалдың ішіндегі ылғалдың қозғалысына байланысты құбылыстармен анықталады. Кептірудің екінші кезеңінде кептіру процесінің қозғаушы күші w материалының ылғалдылығы мен wp тепе-теңдік ылғалдылығы арасындағы айырмашылық болып табылады делік. Екінші кезеңдегі кептіру жылдамдығы: dw/dτ =K⋅(w−wр), (9-9) мұндағы К - ылғал алмасу қарқындылығын сипаттайтын кептіру коэффициенті. Сурет 9.4. Екінші кептіру кезеңінің ұзақтығын есептеу к1 Екінші кептіру кезеңі үшін материалдың бастапқы ылғалдылығы w критикалық ылғалдылығына сәйкес келеді (сурет. 9.4.). Берілген критикалық ылғалдылықты 9.4. суретте көрсетілгендей анықтауға болады. Екінші кезеңде кептіру сызығы түзу деп қабылданады. Бұл түзуді салу үшін АВ сызығы тең аумақтарды кесіп тастайтындай етіп сызылады (көлеңкеленген). Кn нүктесі кептіру қисығының түріне байланысты K1 нүктесінің оң немесе сол жағында жатуы мүмкін. K нүктесіне берілген критикалық ылғалдылық Wкn сәйкес келеді. Wкn-ден w2-ге дейінгі теңдеуді (9-9) интегралдаймыз: (9 - 10) мұндағы w2 - материалдың соңғы ылғалдылығы. Соңғы өрнектен біз екінші кептіру кезеңінің ұзақтығын аламыз: (9 - 11) Кептіру коэффициенті эксперименталды түрде табылуы керек. Егер екінші кезеңде кептіру жылдамдығының қисығы түзу сызықпен ауыстырылуы мүмкін деп қабылданса (сурет 9.4), кептіру коэффициенті ұсынылуы мүмкін: (9-12) мұндағы R-кептірілетін дененің анықтайтын геометриялық өлшемі; R пластина үшін оның қалыңдығының 1/2 бөлігі; β - сыртқы ылғал алмасу коэффициенті, м/сағ; am - масса тасымалының потенциалды өткізгіштік коэффициенті, м2/сағ. Бұл коэффициент температура өткізгіштік коэффициентіне ұқсас, негізінен ылғалдың материалмен байланыс формасына және материалдың температурасына байланысты және ылғалдың ішкі тасымалдануын анықтайды. Кептіру коэффициентін енгізу кезінде ылғал коэффициенттері кептіру процесінде өзгермейді деп саналады; дәлірек айтқанда, есептеу аймақтар бойынша жүргізіледі. (9-12) теңдеуінен К коэффициенті кептірілген дененің көлемінің ұлғаюымен азаяды, сондықтан (9-11) теңдеуіне сәйкес кептіру ұзақтығы артады. Осылайша, кептірудің екінші кезеңінде кептірілген денелердің геометриялық формалары, материалдың ылғалдылығы және оның ылғал өткізгіштігі үлкен рөл атқарады. Сондай-ақ, олар бірінші кезеңге қарағанда аз болса да, ауаның жылдамдығы мен оның параметрлері маңызды. жүктеу/скачать 0.76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|