Hava jetli kumaş kurutucularda eşzamanlı ısı ve kütle transferi

Gözenekli malzemelerde eşzamanlı gerçekleşen ısı ve kütle transferi, geniş bir endüstriyel uygulama alanına sahiptir. Bu uygulama alanları içinde sıklıkla karşılaşılan kurutma işlemi, ısı ve kütle transferinin bir arada eş zamanlı olarak gerçekleştiği oldukça karmaşık bir işlem olarak görülmektedir. Bu doğrultuda, konu üzerinde enerji optimizasyonu ve proses kontrolü ile ilgili çalışmalar yoğun şekilde yürütülmektedir. Ülkemizde özellikle tekstil, gıda, kağıt ve yapı sektöründe yoğun olarak kullanılan kurutma proseslerinin istenilen şartlarda, mamul kalitesini etkilemeden ve ekonomik bir şekilde gerçekleştirilmesinde kullanılabilecek bir yöntemin sunulması bu çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Bu çalışmada, konvektif ısı ve kütle geçişi ele alınarak, ince kalınlığa sahip gözenekli malzemelerdeki kurutma olayını tanımlayacak bir matematik model geliştirilmiştir. Geliştirilen model, kumaş numunelerin kurutulması üzerine uygulanmış ve numunelerdeki sıcaklık ve nem dağılımları elde edilmiştir. Modelden elde edilen teorik sonuçlar, deneysel sonuçlarla karşılaştırılmış ve elde edilen teorik sonuçların, deneysel sonuçlarla uyum içinde olduğu tespit edilmiştir.

Simultaneous heat and mass transfer of impinging air jet fabric dryers

Simultaneous heat and mass transfer in porous materials have wide industrial applications. Drying is a complex process associated with the coupled mechanism of heat and mass transfer. For this reason, the intensive research on drying is continued specially based on optimisation of energy and process control. The aim of this study is to present a new method for drying processes widely used in our country specially in the production of textiles, food industries, manufacturing of paper and construction sectors to provide enhanced product quality and economically applied at a definite condition. In this study, a mathematical model is developed in order to describe the drying process, based on simultaneous heat and mass transfer. This model is applied to the drying of fabrics and temperature and moisture distributions in materials are predicted. Theoretical results predicted from the mathematical model are discussed and compared with the experimental results. It is found that the theoretical results are in good agreement with the experimental results.

___

  • Avcı, A., Can, M., Etemoğlu, A.B. A Theoretical Approach to Drying Process of Thin Film Layers, Applied Thermal Engineering, 21, 465-479, 2001.
  • Beard, J.N., More Efficient Tenter Frame Operations Through Mathematical Modeling, Textile Chem. Colorist, 8(3), 47-50, 1976.
  • Can, M., Etemoğlu, A.B., Avcı, A. Experimental Study of Convective Heat Transfer Under Arrays of Impinging Air Jets From Slots And Circular Holes. Heat and Mass Transfer, 38, 251-259, 2002.
  • Devahastin, S. (Editor). Mujumdar's Practical Guide to Industrial Drying-Principles, Equipment and New Developments, Exergex Corporation, Canada, 187 p., 2000.
  • Etemoğlu, A.B., Eşzamanlı Isı ve Kütle Transferinin Heterojen Malzemelerde Geçici Rejimde Matematik Modellenmesi, Doktora Tezi, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2003.
  • Henry, P.S., Diffusion in Absorbing Media, Proc. R. Soc, 171A, 215-241, 1939.
  • Incropera, F.P. and DeWitt, D.P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley and Sons, New York, 886 p., 1996.
  • Moffat, R.J., Describing the Uncertainties in Experimental Results, Experimental Thermal and Fluid Science, 1, 3-17, 1988.
  • Mujumdar, A.R., Dinçer, İ., Short Course Notes on Industrial Drying Technology, Principles and Applications. Ege University, İzmir, 2000.
  • Nordon, P. and David, H.G., Coupled Diffusion of Moisture and Heat in Hygroscopic Textile Materials, Int. J. Heat Mass Transfer, 10, 853-866, 1967.
  • Park, S.I. and Baik, D.H., Heat and Mass Transfer Analysis of Fabric in the Tenter Frame, Textile Res. J., 67(5), 311-316, 1997.