Modèle de luikov

En utilisant la théorie capillaire pour décrire le séchage de matériaux granulaires (tels que le sable grossier, moyen et fin) et sur la base des données expérimentales recueillies, Ceaglske et Hougen [14] ont suggéré que le coefficient de diffusion effectif devrait être considéré comme variant pendant le séchage et proposé le modèle de diffusion suivant: Ferguson [67] se concentrait sur un problème bidimensionnel du séchage à haute température de l`épinette. Les résultats numériques ont mis en évidence l`avantage de la technique de discrétisation (méthode des éléments finis du volume de contrôle) pour résoudre le problème avec des maillages structurés et non structurés. Une enquête numérique a été menée par boukadida et coll. [68] pour étudier le séchage convectif d`une dalle de brique d`argile. Le travail a analysé l`influence des propriétés de l`agent de séchage environnant (température, pression de gaz et concentration de vapeur) ainsi que les conditions initiales moyennes (température et teneur en humidité) sur le processus de séchage en considérant plusieurs Configurations. Toutefois, l`examen complet de l`effet de la couche limite sur la chaleur couplée et le transfert de masse nécessite encore des travaux supplémentaires, comme l`ont conclu les auteurs. Silva [69], basé sur la théorie de Whitaker, présentait un modèle général pour décrire l`élan, la chaleur et le transfert de masse dans les problèmes de séchage avec les limites mobiles. En utilisant la méthode d`étalement du volume, un ensemble d`équations pour les systèmes multiphasés a été appliqué aux milieux poreux. Les résultats numériques ont montré un bon accord avec les données expérimentales du séchage du kaolin. L`une des avancées les plus significatives dans le développement de la théorie de Whitaker ainsi que dans la modélisation du séchage des milieux poreux provient des travaux de Nasrallah et de perré [61] et de perré et coll. [70].

Dans leur travail, on a étudié le séchage de deux milieux poreux très différents — la brique argileuse et le bois tendre —. L`avancée la plus importante dans le travail de perré est la prise en compte de l`eau liée [71 – 73]. En considérant l`eau liée, le potentiel de conduite pour la migration de l`eau liée a été supposé être proportionnel au gradient dans la teneur en humidité liée. Pour le cas du bois, perré et ses collègues ont introduit deux équations pour calculer le transport de ce type d`eau liée, où est le taux d`évaporation de la nappe et les indices b et c désignent respectivement l`eau liée et la matière cellulosique. Pour le bois, le coefficient de diffusion de l`eau liée est calculé en m2/s à partir de l`équation suivante [72]: où est la teneur en humidité de l`eau liée et est la température (Kelvin). Lewis et Sherwood sont connus comme des pionniers dans le développement de modèles de séchage mathématique en appliquant l`équation de Fourier de conduction de la chaleur au séchage des solides. Dans cette équation, la température et la diffusivité thermique ont été remplacées respectivement par l`humidité et la diffusivité de l`humidité. À partir de l`idée de Lewis, Sherwood [13] a fourni des solutions de l`équation de diffusion. Sherwood a montré que le transport de l`humidité implique deux processus indépendants: l`évaporation de l`humidité à la surface solide et la diffusion interne du liquide à la surface. Le modèle de diffusion simple suivant, dans lequel la diffusivité du liquide est constante, a été utilisé pour calculer la distribution d`humidité dans un solide pendant le séchage et comparé aux données expérimentales de certains matériaux (p.

ex., dalles de bois, d`argile et de savon): où est vaguement défini comme la teneur en humidité, représente le temps, et peut être considéré comme un coefficient de diffusion efficace et est déterminé expérimentalement.

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