ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА ПРИ ПРОГРЕВЕ ДРЕВЕСИНЫ В НЕНАСЫЩЕННОЙ СРЕДЕ

УДК 674.04.047.3

  • Рудак Оксана Геннадьевна − магистр технических наук, старший преподаватель кафедры технологии и дизайна изделий из древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: oksrudak@mail.ru

Ключевые слова: прогрев, термовлагопроводность, тепломассоперенос, градиент температур, уравнение, теплопроводность.

Для цитирования: Рудак О. Г. Исследование процессов тепломассопереноса при прогреве древесины в ненасыщенной среде // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2021. № 2 (246). С. 277–283. DOI: https://doi.org/10.52065/2519-402X-2021-246-35-277–283.

Аннотация

В статье описываются результаты исследования механизма прогрева пиломатериалов в ненасыщенной среде. Отмечено, что при начальном прогреве изменяется как температура, так и влажность древесины на поверхности образца. Сделан вывод о том, что при нагревании в древесине возникают два совместно протекающих процесса переноса тепла: теплопроводность, направленная от поверхностных слоев сортимента к внутренним, и влагопроводность во встречном направлении. В данной работе обращается внимание на то, что начальный прогрев древесины относится к нестационарному режиму, поскольку имеет место изменяющаяся во времени и по сечению температура самого образца (поверхность – внутренний слой), а также температура агента обработки. Процесс начального прогрева древесины в ненасыщенной среде характеризуется образованием по толщине образца трех зон: диффузной с влажностью ниже Wпг; зоны испарения свободной влаги (средняя влажность древесины здесь выше Wпг); капиллярной зоны с примерно одинаковой по всей толщине влажностью выше Wпг. Поскольку по сечению (толщине) образца в период прогрева образуется перепад как температур, так и влажности, то общий поток влаги учитывает суммарное действие градиентов влагосодержания и температуры. Из основного закона перемещения влаги и закона теплопроводности для древесины была получена система уравнений, позволяющая моделировать перемещение теплоты и влаги в процессе прогрева в ненасыщенной среде.

Список литературы

  1. Рудак О. Г., Короб А. Ю. Исследование характера изменения влажности поверхностных и внутренних слоев древесины сосны при прогреве в ненасыщенной среде // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2021. № 1 (240). С. 162–169.
  2. Рудак О. Г., Снопков В. Б. Изменение тепловых свойств древесины в период прогрева в ненасыщенной среде // Труды БГТУ. 2012. № 2: Лесная и деревообраб. пром-сть. C. 161–164.
  3. Рудак О. Г. Исследование явления термовлагопроводности при прогреве древесины в ненасыщенной среде // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2020. № 2 (234). С. 233–238.
  4. Рудак О. Г. Изменение влажности пиломатериалов по толщине при прогреве в ненасыщенной среде // Труды БГТУ. 2012. № 2: Лесная и деревообраб. пром-сть. С. 165–167.
  5. Рудак О. Г, Гуз Ю. А., Снопков В. Б. Исследование напряженно-деформированного состояния древесины при прогреве в ненасыщенной среде // Энерго- и материалосберегающие экологически чистые технологии: тез. докл. IX Междунар. науч.-техн. конф. Гродно: ГрГУ, 2011. С. 30–31.
  6. Лыков А. В. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М.: ГосЭнергоИздат, 1956. 463 с.
  7. Шубин Г. С. О коэффициентах переноса тепла и влаги в древесине // Деревообраб. пром-сть. 1989. № 8. С. 10–13.
  8. Чудинов Б. С. Теория тепловой обработки древесины. М.: Наука, 1968. 255 с.
  9. Серговский П. С., Расев А. И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. М.: Лесная пром-сть, 1987. 360 с.
  10. Шубин Г. С. Сушка и тепловая обработка древесины. М.: Лесная пром-сть, 1990. 335 с.
  11. Лыков А. В. Методы определения теплопроводности и температуропроводности. М.: Энергия, 1973. 247 с.
  12. Шубин Г. С. О термовлагопроводности коллоидных капиллярно-пористых тел // Материалы VI Всесоюзной конференции по тепломассообмену. Институт тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова, 8–10 октября 1980 г. Минск, 1980. Т. VII. С. 18–25.
Поступила 22.03.2021