ЭлБиб

òåïëîòû, ïîñòóïàþùåé ê ïîâåðõíîñòè âîäû, îïðåäå-

ëÿåòñÿ ïî óðàâíåíèþ

1-k

(

–

(1)

Êîëè÷åñòâî âëàãè, ïîñòóïàþùåå â âîçäóõ, ñîîò-

âåòñòâåííî áóäåò ðàâíî

1-K

(

–

(2)

Îòíîøåíèå

ìîæíî âûðàçèòü, åñëè âåëè-

÷èíó

çàïèñàòü êàê ðàçíîñòü ýíòàëüïèé:

–

à âåëè÷èíó

êàê (

–

), òîãäà

(

)

1-k

= (

–

)/(

–

(3)

ãäå

— âëàãîñîäåðæàíèå âîçäóõà â ñîñòîÿíèÿõ

«Ê» è «1», êã âëàãè/êã ñóõîãî âîçäóõà.

Ïåðåïèøåì óðàâíåíèå (3) ñëåäóþùèì îáðàçîì:

Èç ôîðìóëû (4) ñëåäóåò, ÷òî îòíîøåíèå òåïëîîá-

ìåíà

ê êîýôôèöèåíòó ìàññîîáìåíà

ðàâíî èçî-

áàðíîé òåïëîåìêîñòè âîçäóõà. Ýòî ñîîòíîøåíèå èç-

âåñòíî êàê ôîðìóëà Ëüþèñà (Le), íî îíî ñïðàâåä-

ëèâî, òîëüêî êîãäà îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü âîç-

äóõà

èçìåíÿåòñÿ â ïðåäåëàõ îò 0,05 äî 1.

Ñîîòíîøåíèå Ëüþèñà îáû÷íî çàïèñûâàþò â âèäå

= Ñð

′

= Ñð ·

(5)

à êðèòåðèé Ëüþèñà èìååò âèä

Le =

(6)

ãäå

— êîýôôèöèåíò äèôôóçèè âîäÿíûõ ïàðîâ,

ìã/ñ;

— òåìïåðàòóðîïðîâîäíîñòü ïàðîâîçäóøíîé

ñìåñè, ì

/ñ.

Ïðîöåññ îõëàæäåíèÿ ïëîäîâ è îâîùåé âîçäóõîì

ñ íèçêèìè òåìïåðàòóðàìè è âûñîêîé îòíîñèòåëüíîé

âëàæíîñòüþ ÷àñòî ñîïðîâîæäàåòñÿ îòïîòåâàíèåì

ðàñòèòåëüíîãî ñûðüÿ. Îäíàêî ïîïûòêè ïðèìåíèòü

óðàâíåíèå Ëüþèñà äëÿ ðàñ÷åòà êîýôôèöèåíòîâ òåï-

ëîîòäà÷è

íå âñåãäà äàþò õîðîøåå ñîâïàäåíèå ðå-

çóëüòàòîâ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè. Íàìè

ïðåäïðèíÿòà ïîïûòêà âûÿñíèòü ïðè÷èíû òàêîãî

ðàñõîæäåíèÿ òåîðèè è ýêñïåðèìåíòà. Ïðîöåññ âçàè-

ìîäåéñòâèÿ ìåæäó âîçäóõîì è âîäîé, ðàññìîòðåí-

íûé Ëüþèñîì, îãðàíè÷èâàëñÿ òîëüêî ñîñòîÿíèåì

âîçäóõà, äîñòèãàþùèì 100%-íîé îòíîñèòåëüíîé

âëàæíîñòè (òî÷êà

, ðèñ. 1). Îäíàêî èçâåñòíî, ÷òî

âîçäóõ ìîæåò äîñòèãàòü òóìàíîîáðàçíîãî ñîñòîÿ-

íèÿ (ëèíèÿ

ÊÐ

) — ñîäåðæàòü ìåëêîäèñïåðñíûå êà-

ïëè âîäû. Åñëè ïðîöåññ îõëàæäåíèÿ ïëîäîâ è îâî-

ùåé ïðîòåêàåò ïðè

≥

0 °Ñ, òî ìîæåò ïðîèçîéòè

ïðîöåññ ïåðåíàñûùåíèÿ âîçäóõà âîäÿíûìè ïàðà-

ìè, íàïðèìåð ïðîöåññ

–

Äëÿ ïðîöåññà

Ê–Ð

, êîëè÷åñòâî âëàãè, ïîñòóïàþ-

ùåé â âîçäóõ, ðàâíî ðàçíîñòè âëàãîñîäåðæàíèé â

òî÷êàõ

, ò.å.

–

Êîëè÷åñòâî òåïëîòû, ðàñõîäóåìîé íà èñïàðåíèå

âëàãè, áóäåò ðàâíî ðàçíîñòè ýíòàëüïèé â òî÷êàõ

, ò.å.

–

Ñóùåñòâóåò ëè ïðåäåë ïåðåíàñûùåíèÿ âîçäóõà â

ïðîöåññå åãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ âîäîé èëè íàñûùå-

íèå âîçäóõà âîäîé ìîæåò áûòü ëþáûì è íå èìååò

íèêàêîé çàêîíîìåðíîñòè? Äëÿ ðàññìîòðåíèÿ äàí-

íîãî âîïðîñà áûë ðàññìîòðåí ïðîöåññ íàñûùåíèÿ

âîçäóõà ñ èñïîëüçîâàíèåì

–

äèàãðàììû âëàæíîãî

âîçäóõà. Ïðèíÿòî, ÷òî âîçäóõ òåìïåðàòóðîé 4 °Ñ è

= 0,9 îõëàæäàåò ïëîäû, ïîâåðõíîñòü êîòîðûõ ïî-

êðûòà òîíêîé ïëåíêîé âëàãè òåìïåðàòóðîé 4 °Ñ.

Âîçäóõ, îìûâàÿ ïîâåðõíîñòü ïëîäîâ, óâëàæíÿåòñÿ

äî çíà÷åíèÿ

= 1,0, è òåìïåðàòóðà åãî àäèàáàòíî-

ãî óâëàæíåíèÿ ïî

–

äèàãðàììå ñîñòàâëÿåò 3,5 °Ñ,

à âåëè÷èíà

″

=4,84 ã âëàãè/êã ñóõîãî âîçäóõà. Ïðåä-

ïîëîæèì ÷òî íàñûùåíèå âîçäóõà âîäÿíûìè ïàðàìè

áóäåò ïðîäîëæàòüñÿ è çíà÷åíèå åãî âëàãîñîäåðæàíèÿ

ïîñëåäîâàòåëüíî áóäåò ïðîõîäèòü ÷åðåç ðÿä çíà÷å-

íèé:

= 5,5; 6,0; 7,0; 8,0 ã âëàãè/êã ñóõîãî âîçäóõà.

Åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ðàññìàòðèâàåìûé ïðîöåññ

áóäåò õàðàêòåðèçîâàòüñÿ îïðåäåëåííîé óñòîé÷èâîñ-

òüþ, òî ïðè ýòèõ çíà÷åíèÿõ âëàãîñîäåðæàíèÿ ðÿä ïà-

ðàìåòðîâ äîëæíû èìåòü ýêñòðåìàëüíûå çíà÷åíèÿ.

Èçâåñòíî, ÷òî óñòîé÷èâîñòü ñèñòåìû õàðàêòåðèçóåò-

ñÿ òàêèìè ïàðàìåòðàìè, êàê ýíòðîïèÿ è âíóòðåííÿÿ

ýíåðãèÿ. Ïðåæäå ÷åì âû÷èñëÿòü ýòè ïàðàìåòðû íà-

ñûùåííîãî âëàæíîãî âîçäóõà, íåîáõîäèìî âíåñòè

ÿñíîñòü, ÷òî ïîíèìàòü ïîä èçáûòî÷íîé âëàãîé, êî-

òîðàÿ ñîäåðæèòñÿ â íàñûùåííîì âîçäóõå. Èçáûòî÷-

íîé âëàãîé îíà íàçûâàåòñÿ ïî îòíîøåíèþ ê âëàãå,

ñîäåðæàùåéñÿ â íàñûùåííîì âîçäóõå ïðè àäèàáàò-

íîì åãî óâëàæíåíèè è ïåðåñå÷åíèè ñ ëèíèåé

= 1,0.

×òî æå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé èçáûòî÷íàÿ âëàãà è

ãäå îíà íàõîäèòñÿ? Ýòî òå æå ìîëåêóëû ïàðà, êîòî-

ðûå ïðè ñòîëêíîâåíèè äðóã ñ äðóãîì íå ñìîãëè çà-

òåì ðàçîéòèñü, à ïðè ïîñëåäóþùåì ñòîëêíîâåíèè

îáúåäèíåííûõ ãðóïï ñ äðóãèìè ìîëåêóëàìè ïàðà è

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 4, 2014

( )

(

)

(

)

( )

h k

1 k

p 1

1,86

F t t

i i

dW F d d d d

d c t t

d d

−

α −

−

⎛

⎞ =

⎜

⎟ β −

−

⎝

⎠

+ −

−

(4)

= 1

k=0

Ðèñ. 1. Ïðîöåññ òåïëîîáìåíà ìåæäó âîçäóõîì è âîäîé â i–d

äèàãðàììå

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека