МАРКОВСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СУШКИ ЧАСТИЦ В КОНИЧЕСКОМ ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ

DOI: 10.6060/tcct.20165912.5489

Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2016. Т. 59. Вып. 12. С. 93-99

 

Целью исследования является разработка модели для описания
гидродинамики, тепло- и массопереноса в коническом псевдоожиженном слое с
частицами, у которых значительно меняются свойства. Предлагаемая модель
построена на основе теории цепей Маркова, а монофракция кубиков влажного
картофеля используется как модельный материал. Сжатие образцов картофеля в
процессе сушки было учтено, чтобы повысить адекватность модели. Таким образом,
три новых фактора, которые влияют на процесс, приняты во внимание: изменение
расходной скорости газа по высоте реактора из-за его конической формы,
изменение массы частиц благодаря сушке и изменение размера частиц из-за их
сжатия. Слой представлен двумя параллельными цепями ячеек идеального
перемешивания: одна цепь для частиц и другая цепь для сушильного газа. Эволюция
распределения частиц по своей цепи описана матрицей переходных вероятностей,
которая зависит от текущего состояния цепи и меняется с течением времени. Тепло
и массоперенос между ячейками обеих соседних цепей описаны обычными уравнениями
тепло и массоотдачи. Модель позволяет прогнозировать кинетику сушки, если
известны коэффициенты тепло и массоотдачи. Соотношения для расчета коэффициента
аэродинамического сопротивления частиц, чисел Нуссельта и Шервуда и
коэффициентов сжатия и диффузии заимствованы из литературы. Модель
верифицирована на лабораторной сушилке псевдоожиженного слоя с конической
формой реактора. Получено хорошее совпадение расчетных и экспериментальных
данных.

Ключевые слова: псевдоожижение,
цепь Маркова, вектор состояния, матрица переходных вероятностей, сушка,
содержание влаги, кинетика

 

2016, Т. 59, № 12, Стр. 93-99