Mathematical models for the drying of rigid porous materials

Authors


Abstract

This paper presents a resume of literature on theories and mathematical models for drying of rigid porous materials. Key work on drying by soil physicists has been neglected in the engineering drying literature. We have included these works here to bring this literature to the attention of engineers.

A new and general model for moisture and energy transport in rigid porous media during drying is presented. It is demonstrated that under certain simplifying assumptions, the general model reduces to less general models which have previously been proposed.

Experimental and simulation results are given for the drying of Valentine sand. Under the drying conditions studied, the drying rate during the falling rate period is controlled by the capillary flow of water to an evaporation zone in the porous media.

The models simulated here are of varying complexity and rigor. The capabilities and limitations of these models are discussed.

Abstract

On présente dans ce travail un résume des publications relatives aux théories et aux modèles mathématiques sur le séchage des matériaux poreux et rigides. On a négligé de tenir compte, dans les publications technologiques sur le séchage, des travaux de prime importance exécutés par les physiciens spécialisés dans les sols; nous incluons ici ces travaux pour que les ingénieurs en soient mis au courant.

On présente un modèle nouveau et général pour le transport, durant le séchage, de l'humidité et de l'énergie; on démontre qu'en faisant certaines suppositions de simplification, le modèle géneral se transforme en des modèles moins généraux qui out déjà été proposés.

On présente les résultats des expériences et de la simulation dans le cas du séchage du sable Valentine. Dans les conditions de séchage étudiées, le taux de séchage durant la période décroissante de celui-ci est régi par le mouvement capillaire de l'eau vers une zone d'évaporation dans les milieux poreux.

Les modèles qu'on a simulés ont une complexité et une précision variables; on en discute les possibilités et les limitations.

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