Abstract
Wood drying is known to be a complicated heat and mass transfer process. Although many scientific publications, textbooks, manuals and monographs are devoted to many processes of drying veneer, chopped wood and lumber, convective drying of profile workpieces is not sufficiently investigated yet in literature sources, because profile workpieces such as shoe pads, profile elements of joiner's and furniture and furniture products and firewood have an alternating cross-section, which also varies along the length of the workpieces. Therefore, the process of wood drying, including profile billets (wood) from massive wood is considered. It consists of such thermal technological operations as initial heating, steaming and drying, and intermediate heat-treatment and conditioning in the process of drying of firewood are not considered. The regularities of the external and internal movement of heat and moisture in the processes of heating and drying of wood are studied. As a result, the basic equation of the kinetics of the drying process is defined to establishe the relationship between heat exchange and moisture exchange in the form of the ratio of the amount of heat consumed to heating the wood and the evaporation of moisture and the drying rate. The differential equation of convective diffusion together with the equation of mass transfer of the stationary process of moisture transfer due to the difference in the concentration of the diffusion substance (in this case, the moisture) and the equation of the first Fick law, which allowed deriving the values of the mass transfer criteria of Nusselt, Fourier, Peckel and Prandtl, were used. The authors have also determined that the necessary prerequisite for the similarity of the processes of mass deducing is the observance of aerodynamic similarity, which is described by the Reynold and Froude criteria. Finally, we have synthesized on the basis of the above-described physical-mathematical model of the drying process in the form of dependencies between the Nusselt criterion and the Fourier, Reynold and geometric similarity criteria. The obtained dependence can be described by all thermal process operations of the drying process.
Highlights
Textbooks, manuals and monographs are devoted to many processes of drying veneer, chopped wood and lumber, convective drying of profile workpieces is not sufficiently investigated yet in literature sources, because profile workpieces such as shoe pads, profile elements of joiner's and furniture and furniture products and firewood have an alternating cross-section, which varies along the length of the workpieces
The process of wood drying, including profile billets from massive wood is considered. It consists of such thermal technological operations as initial heating, steaming and drying, and intermediate heat-treatment and conditioning in the process of drying of firewood are not considered
We have synthesized on the basis of the above-described physical-mathematical model of the drying process in the form of dependencies between the Nusselt criterion and the Fourier, Reynold and geometric similarity criteria
Summary
Що сушіння деревини є складним тепломасообмінним процесом. Зазначено, що процеси сушіння шпону, подрібненої деревини та пиломатеріалів досліджено у багатьох наукових публікаціях, навчальних посібниках, підручниках і монографіях, а конвективне сушіння профільних заготовок із масивної літератури є недостатньо вивченим, бо профільні заготовки (взуттєві колодки, профільні елементи столярно-будівельних і меблевих виробів та дров) мають змінний поперечний перетин, який змінюється також і по довжині заготовок. Досліджено закономірності зовнішнього і внутрішнього переміщення тепла і вологи в процесах нагрівання і сушіння деревини, внаслідок чого отримано основне рівняння кінетики процесу сушіння, яке встановлює взаємозв'язок між теплообміном і вологообміном у вигляді відношення кількості витраченої теплоти на нагрівання деревини і випаровування вологи та швидкості сушіння. Не розв'язуючи систему основних рівнянь, методами теорії подібності можна знайти зв'язок між змінними, які характеризують процес перенесення маси у вигляді критеріального рівняння масовіддачі. Це рівняння має критерії подібності, які описують подібність процесів масовіддачі на границі фази (подібність граничних умов) і в основній масі (ядрі) фази. Для розгляду подібності процесів перенесення в ядрі фази використовуємо диференційне рівняння конвективної дифузії, для одномірного потоку маси в напрямку осі X, перпендикулярно до поверхні контакту фаз.
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
