Multidimensional Mathematical Model of Simultaneous Heat and Moisture Transfer During Drying and Storage of Raw Cotton in Open Areas

N. Ravshanov; I. Shadmanov

Авторы

Н. Равшанов Научно-исследовательский институт развития цифровых технологий и искусственного интеллекта Автор
И. Шадманов Бухарский государственный университет Автор

Ключевые слова:

математическая модель, конечно-разностная схема, теплообмен, влагоперенос, хлопок-сырец

Аннотация

Предложена многомерная математическая модель одновременных процессов тепло- и влагопереноса в неоднородных пористых телах, учитывающая внутренее тепло- и влаговыделение, тепло- и влагообмен с окружающей средой. На основе использования неявной конечно-разностной схемы второго порядка точности по временным и пространственным переменным создано эффективное численное решение задач. На основе разработанного численного алгоритма создано программное обеспечение для изучения и анализа процессов тепло- и влагопереноса при хранении и сушке хлопка-сырца на открытых площадках, позволяющее выявлять и прогнозировать изменения температуры и влажности в произвольных точках хлопка-сырца.

Библиографические ссылки

Lykov A.V., Mikhailov Y.A. 1963. Theory of Heat and Mass Transfer. Gosenergoizdat, – 535 p.

Akulich P.V., Grinchik N.N. 1998. Modeling of heat and mass transfer in capillary-porous materials // J. Eng. Phys. Thermophys. – Vol. 71, – № 2. – P. 225–233.

Yi Li, Qingyong Zhu. 2004. A Model of Heat and Moisture Transfer in Porous Textiles with Phase Change Materials // Text. Res. J. – Vol. 74, – № 5. – P. 447–457.

Nield D.A., Bejan A. 2017. Heat Transfer Through a Porous Medium // Convection in Porous Media. Cham: Springer International Publishing, – P. 37–55.

Afanasyev A., Siplivy B. 2017. Algorithm for the Joint Solution of Heat and Mass Transfer Equations and Equations of the Electromagnetic Field During the Drying of Microwave Radiation // Vestn. Volgogr. Gos. Univ. Ser. 1. Math. Phys. – Vol. 2, – № 2. – P. 82–93.

Ravshanov N., Shadmanov I.U. 2020. Multidimensional model of heat-moisture transport in porous media // J. Phys. Conf. Ser. – Vol. 1546. P. 012098.

Mamatov A., Parpiev A., Kayumov A. 2020. Mathematical models of the heat and mass exchange process during pneumo-transportation of cotton-raw // Theor. Appl. Sci. – Vol. 91, – № 11. – P. 508–514.

Togrul I.T., Pehlivan D. 2004. Modelling of thin layer drying kinetics of some fruits under open-air sun drying process // J. Food Eng. – Vol. 65, – № 3. – P. 413–425.

Afolabi T.J., Agarry S.E. 2014. Mathematical Modelling and Simulation of the Mass and Heat Transfer of Batch Convective Air Drying of Tropical Fruits // Chem. Process Eng. Res. – Vol. 23, № 2. – P. 9–19.

Patel V. et al. 2023. Investigation on drying kinetics analysis of gooseberry slices dried under open sun // Environ. Challenges. – Vol. 13. – P. 100778.

Wang N., Brennan J.G. 1995. A mathematical model of simultaneous heat and moisture transfer during drying of potato // J. Food Eng. – Vol. 24, – № 1. – P. 47–60.

Arunsandeep G., Chandramohan V.P. 2018. Numerical Solution for Determining the Temperature and Moisture Distributions of Rectangular, Cylindrical, and Spherical Objects During Drying // J. Eng. Phys. Thermophys. – Vol. 91, – № 4. – P. 895–906.

Philip J.R., De Vries D.A. 1957. Moisture movement in porous materials under temperature gradients // Trans. Am. Geophys. Union. – Vol. 38, – № 2. – 222 p.

Lykov A.V. 1974. On systems of differential equations for heat and mass transfer in capillary porous bodies // J. Eng. Phys. Kluwer Academic Publishers-Plenum Publishers, – Vol. 26, – № 1. – P. 11–17.

Whitaker S. 1977. Simultaneous Heat, Mass, and Momentum Transfer in Porous Media: A Theory of Drying. – P. 119–203.

Liu J.Y., Shun C. 1991. Solutions of Luikov equations of heat and mass transfer in capillaryporous bodies // Int. J. Heat Mass Transf. – Vol. 34, – № 7. – P. 1747–1754.

Tran T.T.H. 2020. Modelling of drying in packed bed by super heated steam // J. Mech. Eng. Res. Dev. Bangladesh University of Engineering and Technology, – Vol. 43, – № 1. –P. 135–142.

Dobryanskiy V.N. et al. 2022. Estimation of Finite Heat Distribution Rate in the Process of Intensive Heating of Solids // Lobachevskii J. Math. – Vol. 43, – № 7. – P. 1832–1841.

Patel V. et al. 2023. Mathematical modelling and verification of open sun drying of cotton seeds // Int. J. Low-Carbon Technol. – Vol. 18. – P. 887–895.