Numerische und experimentelle Untersuchungen zum Trocknungsverhalten kapillarporöser, hygroskopischer Stoffe:
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| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| adam_text | Titel: Numerische und experimentelle Untersuchungen zum Trocknungsverhalten kapillarporöser, hygroskopisch
Autor: Dietl, Christian
Jahr: 1995
V Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 5 2.1 Zur Simulation des Trocknungsverhaltens von Einzelkörpern..... 5 2.2 Zur Simulation des Trocknungsverhaltens von Schüttungen...... 11 2.3 Wissensstand und gewünschte Wissensmehrung............ 13 3 Aufgabenstellung 16 4 Thermodynamische Grundlagen 20 4.1 Trocknungsverlauf von kapillarporösen, hygroskopischen Stoffen . . . 21 4.2 Bindung der Feuchte im Trocknungsgut................ 24 4.2.1 Bindungsmechanismen .................... 25 4.2.2 Sorptionsverhalten....................... 28 4.2.3 Bindungsenthalpie....................... 32 4.3 Wärme- und Stoffübergang zwischen Trocknungsmedium und Trocknungsgut ................................ 33 4.3.1 Wärmeübergang........................ 33 4.3.2 Stoffübergang......................... 36 4.4 Wärme und Stofftransport im Trocknungsgut............. 39 4.4.1 Wärmetransport........................ 39 4.4.2 Stofftransport......................... 40
VI INHALTS VERZEICHNIS 5 Experimentelle Untersuchungen 46 5.1 Trocknungsversuche unter zeitlich konstanten Trocknungsbedingungen 48 5.1.1 Beschreibung der Versuchsanlage............... 48 5.1.2 Beschreibung der Versuchsdurchführung........... 53 5.1.3 Darstellung der Versuchsergebnisse.............. 56 5.2 Trocknungsversuche unter zeitlich veränderlichen Trocknungsbedingungen ................................. 58 5.2.1 Beschreibung der Versuchsanlage............... 59 5.2.2 Beschreibung der Versuchsdurchführung........... 63 5.2.3 Darstellung der Versuchsergebnisse.............. 64 6 Herleitung der Simulationsmodelle 67 6.1 Modellbildung für den Wärme- und Stofftransport im Einzelkörper . . 69 6.1.1 Bilanzgleichungen......................r 71 6.1.2 Randbedingungen....................... 80 6.1.3 Transportkoeffizienten..................... 81 6.2 Modellbildung für den Wärme- und Stofftransport in der Schüttung . . 92 6.2.1 Bilanzgleichungen....................... 93 6.2.2 Randbedingungen.......................106 6.2.3 Transportkoeffizienten .....................108 7 Darstellung der Berechnungsverfahren 114 7.1 Zur Simulation des Trocknungsverhaltens von Einzelkörpern.....115 7.1.1 Numerisches Modell......................115 7.1.2 Simulationsprogramm.....................121 7.2 Zur Simulation des Trocknungsverhaltens von Schüttungen......122 7.2.1 Numerisches Modell...................... 122 7.2.2 Simulationsprogramm.....................134
INHALTSVERZEICHNIS VII 8 Darstellung des Anpassungsverfahrens 135 8.1 Anpassungsalgorithmus........................137 8.1.1 Methode der kleinsten Fehlerquadrate.............138 8.1.2 Numerische Lösung des linearen Gleichungssystems.....142 8.2 Anwendung des Anpassungsalgorithmus ...............143 8.2.1 Anpassung der unbekannten Transportkoeffizienten......143 8.2.2 Anpassung weiterer Größen..................148 9 Validierung der Simulationsmodelle 149 9.1 Vergleich von Ergebnissen aus Simulation und Experiment - Einzelkörpertrocknung.........................151 9.1.1 Trocknung unter zeitlich konstanten Trocknungsbedingungen . 151 9.1.2 Trocknung unter zeitlich veränderlichen Trocknungsbedingungen ............................... 160 9.2 Vergleich von Ergebnissen aus Simulation und Experiment - Schüttungstrocknung..........................163 9.2.1 Trocknung unter zeitlich konstanten Trocknungsbedingungen . 163 10 Simulations- und Optimierungsrechnungen 170 10.1 Zum Trocknungsverhalten von Einzelkörpem.............171 10.1.1 Sensitivitätsanalyse......................171 10.1.2 Anwendungsbeispiel...................... 176 10.2 Zum Trocknungsverhalten von Schüttungen..............178 10.2.1 Sensitivitätsanalyse...................... 178 10.2.2 Anwendungsbeispiel......................179 11 Zusammenfassung 182
VIII INHALTSVERZEICHNIS A Stoffwerte und Gleichgewichtszustände 186 A.l Stoffwerte...............................186 A. 2 Gleichgewichtszustände........................189 B Flußdiagramme 190 B. l DRYCOM...............................190 B.2 BEDSIM................................197 Literaturverzeichnis 201
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