Моделирование сушки тонкого слоя влажной пористой среды

Об авторе:

Игошин Дмитрий Евгеньевич, кандидат физико-математических наук, начальник лаборатории физики пласта, корпоративный центр исследования пластовых систем (керн и флюиды), Газпром ВНИИГАЗ (г. Москва); доцент кафедры фундаментальной математики, Физико-технический институт, Тюменский государственный университет; d.e.igoshin@utmn.ru

Аннотация:

Рассмотрен процесс нагрева пористой среды, содержащей жидкость и ограниченной с одной стороны проницаемой, а с другой — непроницаемой для потоков массы и тепла границами. Представлена система уравнений, описывающих тепло- и массоперенос при сушке тонкого слоя пористой среды. Анализ численных решений показал, что время сушки тонкого слоя, как правило, меньше, чем время образования сухой зоны такого же размера в неограниченной среде. Однако эта зависимость может нарушаться в двух случаях: если относительная массовая концентрация пара на внешней границе близка к 1, то во влажной зоне со временем устанавливается высокая температура, что ослабляет подвод тепла снаружи; если исходная температура среды близка к температуре кипения воды, то быстро прекращается подвод тепла из глубины.

Список литературы:

1. Лыков А. В. Теория сушки. M.: Энергия, 1968. 471 с.

2. Харин В. М., Агафонов Г. В., Горяинов А. А. Внутренний влаго- и теплоперенос в капиллярнопористых телах // ТОХТ, 2000. Т. 34, № 5. С. 520-525.

3. Харин В. М., Агафонов Г. В. Внешний влаго- и теплообмен капиллярнопористого тела с газопаровой средой. // ТОХТ, 1999. Т. 33, № 2. С. 144.

4. Сажин Б. С., Сажин В. Б., Отрубянников Е. В., Кочетов Л. М. Сушка в активных гидродинамических режимах // ТОХТ, 2008. Т.42, №6, С. 638-653.

5. Ильясов У.Р., Игошин Д.Е. Математическое моделирование сушки влажного пористого материала в диффузионном приближении // Теплофизика и аэромеханика, 2008. Т. 15, №4. С. 689-697.

6. Нигматулин Р. И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. Т. 1, 2.

7. Васильев В. И., Попов В. В., Тимофеева Т. С. Вычислительные методы в разработке месторождений нефти и газа. Новосибирск, 2000. 127 c.

8. Самарский А.А., Гулин А.В., Численные методы: Учебное пособие для вузов. М.: Наука, Гл. ред. физ-мат. лит., 1989. 432 с.

9. Бабенко В. Е., Буевич Ю. А., Шепчук Н. М. Квазистационарный режим сушки сферической частицы // ТОХТ. 1975, № 2. С. 247-277.

10. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.

М. Наука, 1972. 720 с.