Modda o‘tish usullari. Molekulyar diffuziya. Turbulent diffuziya

6.2-rasm. Haqqiy quritgichni hisoblashga doir.
Uzluksiz ishlaydigan quritkichning moddiy balansini tuzish uchun quyidagi belgilarni qabul qilamiz: G₁ — nam materialning massasi, kg/soat; W₁ — uning namligi, %; G₂ — quruq materi­alning massasi, kg/soat; W₂— uning namligi, %; W — bug‘langan namlik miqdori kg /soat; L– xavoning sarfi (quruq havo hisobida), kg soat;
Moddaning kirishi (kg/soat): 1) xavo L; 2) havo tarkibidagi namlik Lx₀;
3) nam material G₁.
Moddaning chiqishi (kg/soat): 1) xavo L; 2) havo tarkibidagi namlik Lx₂;
3) kurigan material G₂.

Moddiy balans tenglamasini tuzamiz:

L + Lx₀ + G₁ = L + Lx₂ + G_2. (6.40)
Bundan
G₁ — G₂ = Lx₂ — Lx₀ = L(x₂ — x₀),
Yoki
W=L(x₂ — x₀). (6.41)
Bu erda
(6.42)
Quritish jarayoni uchun quruq moddalar bo‘yicha ushbu balans tenglamasini tuzish mumkin:


(6.43)


Bu so‘nggi ifodadan quritish oxiridagi materialning massasini aniqlaymiz:
(6.44)

Bug‘langan namlikning (yoki materialdan chiqarilgan suvning) miqdorini quyidagi tenglama orqali ham topish mumkin:

(6.45)
Yoki

(6.46)

6.8.1.Quritish kinetikasi. Quritish tezligi
Namlikning material ichida siljishi. Materialning tashqi yuzasidan namlikning buglanishi natijasida material ichida namlik gradienti paydo bo‘ladi, bu gradient ta’sirida materialning ichki qatlamlaridan uning yuzasiga qarab namlikning bunday harakati ichki diffuziya deb ataladi. Quritishning birinchi davrida (quritish tezligi o‘zgarmas bo‘lganda) material ichydagi namlikning o‘zgarishi katta bo‘ladi, bunda quritish tezligiga asosan material yuzasidan namlikning buglanish tezligi (ya’ni tashqi diffuziya) ta’sir qiladi. Biroq material yuzasidagi namlik kamayib borib gigroskopik namlikka etganda va undan keyin ham kamayishi davom etsa, ya’ni quritishning ikkinchi davrida jarayonning tezligiga asosan ichki diffuziya ta’sir qiladi. Quritishning ikkinchi davrida jarayonning tezligi doim kamayib boradi.
Quritishning birinchi davrida material ichidagi namlik (kapillyarlardagi namlik va osmotik birikkan namlik) suyuqlik holatida tarqaladi. Ikkinchi davrning boshlanishi, ya’ni quritish tezligining bir me’yorda kamayishida material yuzasi-ning ayrim joylarida har xil shakldagi chuqur zonalar paydo bo‘ladi va materialning ichida bug‘lanish yuz beradi. Bunda kapillyarlardagi namlik va adsorbtsion birikkan namlikning bir qismi materialning ichida bug‘ holida siljiydi.

Keyinchalik materialning yuza qatlami to‘la qurib bo‘lgandan so‘ng, buglanishning tashqi yuzasi borgan sari materialning geometrik yuzasidan kamayib ketadi. Bunday sharoitda namlikning ichki diffuziya yordamida snljmshining ahamiyati ortadi. Ikkinchi davrning quritish tezligi turlicha kamayadigan bosqichi-da material bilan mustahkam bog‘langan adsorbtsion namlik qattiq faza ichida faqat bug‘ holida tarqaladi.

Namlikning qattiq material ichida tarqalish hodisasi namlik o‘tkazuvchanlik deb ataladi. Namlik o‘tkazuvchanlikning tezligi yoki namlik oqimining zichligi namlik kontsentratsiyasi gradientiga proportsionaldir:

(6.47)
bu erda D_m –namlik o‘tkazuvchanlik koeffitsienti.

Bu ifodaning o‘ng tomonidagi minus ishora namlikning kontsentratsiyasi katta bo‘lgan qatlamdan kontsentratsiyasi kichik bo‘lgan qatlamga qarab siljishini ko‘rsatadi.

Namlik o‘tkazuvchanlik koeffitsienti D_m ning (m²/s) fizik ma’nosi namlikning materialdagi ichki diffuziya koeffitsientini ifodalaydi va issiqlik o‘tkazish jarayonlaridagi temperatura o‘tkazuvchanlik koeffitsientiga o‘xshaydi. Namlik o‘tkazuvchanlik koeffitsientining qiymati namlikning material bilan birikish turiga, quritish temperaturasiga, materialning namligiga bog‘liq bo‘lib, faqat tajriba yo‘li bilan aniqlanadi.

Quritishning ayrim turlarida (masalan, kontakt, radiatsiyali yoki dielektrik usullar ishlatilganda) material qatlamida namlik gradientidan tashqari tempera tura gradienti ham paydo bo‘ladi. Temperatura gradienti ta’sirida material ichida issiqlik oqimiga parallel bo‘lgan namlik oqimi hosil bo‘ladi. Bu hodisa issiqlik ta’sirida namlik o‘tkazuvchanlik deb ataladi. Ushbu hodisaning tezligi issiklik ta’sirida namlik o‘tka-zuvchanlik koeffitsienti orqali belgilanadi. Namlik va temperatura gradientlari ta’sirida materialning ichidan o‘tayotgan namlik oqimlari bir-biriga qarama-qarshi yo‘nalgan bo‘ladi. Konvektiv quritish jarayoniga issiqlik ta’sirida namlik o‘tkazuvchanlik hodisasining ahamiyati sezilarli emas.