Численный алгоритм решения многомерной математической модели процессов тепло- и влагопереноса в неоднородных пористых тел с учетом давления
Боковая панель статьи
Основное содержимое статьи
Аннотация
В статье разработан численный алгоритм решения многомерной математической модели совместных процессов тепло- и влагопереноса в неоднородных пористых телах, имеющих форму прямоугольных параллелепипедов. Модель учитывает внутреннее тепло- и влаговыделение, а также тепло- и влагообмен через поверхности пористого тела с окружающей средой. Разработанный численный алгоритм имеет второй порядок точности по временным и пространственным переменным для решения задач совместного тепло- и влагопереноса при хранении и сушке неоднородных пористых тел, которые используются для исследований, прогнозирования и принятия управленческих решений, что является актуальной проблемой в процессах хранения и переработки сельскохозяйственной продукции и сырья. Получены пространственно-временные зависимости распределения температуры, влажности и давления внутри неоднородного пористого тела.
Информация о статье
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Библиографические ссылки
Kim S.-H. et al. Simulation of Temperature Profile and Moisture Loss of Fresh Cucumber Fruit and Visualization of Commercial Storage Duration // Food Sci. Technol. Res. 2020. Vol. 26, № 4. P. 459–468.
Xin L. et al. Simulation of Heat and Moisture Coupling Transfer Characteristics of Grain Pile Drying Process Based On DEM-CFD. 2023.
Sheng C., Yao C. Review on Self-Heating of Biomass Materials: Understanding and Description // Energy & Fuels. 2022. Vol. 36, № 2. P. 731–761.
Wei J., Yao C., Sheng C. Modelling Self-Heating and Self-Ignition Processes during Biomass Storage // Energies. 2023. Vol. 16, № 10. P. 4048.
Fedosov S. et al. Явления массопереноса в системе «цементный раствор-композитная пласти-ковая арматура» на стадии структурообразования композита // Sci. J. “ACADEMIA. Archit. Constr. 2020. № 1. P. 118–123.
Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло– и массопереноса. Москва: Госэнергоиздат, 1963. 536 p.
Ravshanov N., Shadmanov I.U. Multidimensional model of heat-moisture transport in porous media // J. Phys. Conf. Ser. 2020. Vol. 1546. P. 012098.
Ravshanov N., Shadmanov I.U., Kravets O.J. Mathematical model for the study and prediction of a porous body thermal state // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2019. Vol. 537, № 2. P. 022024.
Van Belleghem M. et al. Validation of a coupled heat, vapour and liquid moisture transport model for porous materials implemented in CFD // Build. Environ. 2014. Vol. 81. P. 340–353.
Kjelstrup S. et al. Non-isothermal Transport of Multi-phase Fluids in Porous Media. The Entropy Production // Front. Phys. 2018. Vol. 6.
Khan F.A., Straatman A.G. A conjugate fluid-porous approach to convective heat and mass trans-fer with application to produce drying // J. Food Eng. 2016. Vol. 179. P. 55–67.
Zheng J. et al. Pore structure reconstruction and moisture migration in porous media // Fractals. 2014. Vol. 22, № 03. P. 1440007.
Sabet S. et al. Numerical determination of interfacial heat transfer coefficient for an aligned dual scale porous medium // Int. J. Numer. Methods Heat Fluid Flow. 2018. Vol. 28, № 11. P. 2716–2733.
Chen X. et al. A new matrix for multiphase couplings in a membrane porous medium // Int. J. Nu-mer. Anal. Methods Geomech. 2018. Vol. 42, № 10. P. 1144–1153.
Praswanto D.H. et al. Heat Flux Condensation on Coconut Shell Activated Charcoal Porous Media // J. Sci. Appl. Eng. 2020. Vol. 3, № 2.
Петров И.Б. Simulation of Dynamic Processes in Deformable Medium with the Grid-Characteristic Approach // Успехи кибернетики / Russ. J. Cybern. 2021. № 2. P. 74–81.