nhiệt ổn định và truyền nhiệt không ổn định [43, 48]. - Phương pháp truyền nhiệt ổn định của Fourier:
dQ q gradT.dF.d gradT l = - = - t r , W.m-1.K-1 (1.9)
- Phương pháp truyền nhiệt không ổn định của Newton: 2 c T T r ¶ ỉ ưỉ ư l =ỗèĐ ữ ảtøỗố ữø, W.m -1 .K-1 (1.10) Với:gradt Tnx Tny Tnz x y z ¶ ¶ ¶ = + + ¶ ¶ ¶
uur uur uur
: gradienT nhiệt độ, 2 2 2 2 2 2 2 T T T T x y z ¶ ¶ ¶ Đ = + + ¶ ¶ ¶ :
tốn tử Laplace, c (J.kg-1.K-1) - là NDR, r (kg.m-3) - là KLR của VLA.
Theo Heinrich Grober, A.V.Luikov [43] thì HSDN là một trong những TSNVL khó xác định, ngồi việc phụ thuộc vào phương pháp nó cịn phụ thuộc vào mơ hình thiết bị thí nghiệm. Thơng thường mơ hình thiết bị được thiết kế chế tạo dựa trên phương pháp xác định, tuy nhiên theo A.V.Luikov [43] thì HSDN VLA có thể xác định theo phương trình cân bằng nhiệt:
- Ẩm chưa kết tinh: l = lnWa + lck(1 W- a) (1.11) - Ẩm đã kết tinh: l = lnW 1a( -w + l) ndWaw+lck(1 W- a) (1.12) Nhưng theo một số nghiên cứu của Shashkov A.G, Volokhov G.M, Abramenko T.N., Kozlov [48] thì MHT (1.11) và (1.12) khơng thể ứng dụng để xác
định HSDN của VLA (l, W.m-1.K-1), vì trong các MHT đó ln = 0,551 + 0,0034.T W.m-1.K-1 - HSDN của nước; lnd = 2,326.(1 – 0,00156.T) W.m-1.K-1 - HSDN của
nước đá; Wa - độ ẩm VLA; w - TLNĐB của ẩm có thể xác định được, nhưng lck (W.m-1.K-1) - HSDN chất khô của VLA thì khơng thể xác định chính xác. Theo nghiên cứu của J.M. Marchello [47, 55] cho rằng, (1.11), (1.12) được sử dụng để
xác định HSDN của chất khô khi đã biết HSDN của VLA. Một kết quả TN khác của
A.V. Luikov [43, 57] đã xác định HSDN của chất khí nằm trong khoảng l = (0,005 ¸ 0,5) W.m-1
.K-1, các chất lỏng l = (0,08 ¸ 0,95) W.m-1
.K-1, cịn chất rắn thì biến thiên trong khoảng rộng phụ thuộc vào tính chất vật liệu (cách nhiệt hay dẫn nhiệt),
đối với VLA rắn nó khơng chỉ phụ thuộc độ ẩm mà cịn phụ thuộc nhiệt độ, khi Wa
= const thì HSDN của VLA phụ thuộc vào nhiệt độ theo dạng hàm:
2 n
3 0 1 2 n
f (T) a a T a T ... a T
l = = + + + + (1.13)
Với: a0, a1, …, an: các hằng số TN, một số kết quả nghiên cứu của Shashkov A.G [48], A.I. Liapis [47], Carslaw. H.S, Jaeger. J.C [53], Ludger O. Figura [55] cho thấy HSDN của VLA biến thiên theo các qui luật khác nhau ở những miền nhiệt
điểm ẩm đóng băng hồn tồn (T < Tdbht) thì quan hệ l =f (T)3 đa phần chỉ ở dạng
bậc 1, còn ở miền nhiệt độ từ điểm kết tinh đến điểm ẩm đóng băng hồn tồn (Tdbht £ T £ Tkt) thì quan hệ l =f (T)3 ở dạng bậc 2 trở lên. Theo kết quả của Bruttini, George, Datta [79], Lewis M.J, Pikal M.J, H.U.Akay [62] cho rằng, HSDN VLA chủ yếu phụ thuộc vào tính chất nhiệt vật lý của ẩm bên trong VLA.
Bảng 1.6. Một số mơ hình xác định HSDN của VLA, T = (0 ¸ 100)0 C
Ký hiệu và đơn vị đo
Vật liệu ẩm Độ ẩm
(%) Mơ hình tốn Tham khảo tác giả
Cà rốt 74,68 l = 0,5109 + 0,00203.T M.J. Millman [47, 55] Khoai tây 72,17 l = 0,6231 + 0,00217.T A.I. Liapis [55, 59] Cá thu 73,79 l = 0,6059 + 0,00136.T J.M. Marchello [47] Thịt bò 74,53 l = 0,4972 + 0,00108.T George [55, 106] Thịt heo 73,91 l = 0,4089 + 0,002081.T A.V.Luikov [57] Cá ngừ 74,29 l = 0,5473 + 0,00187.T J.M. Marchello [47] Lúa mì 69,78 l = 0,1271 + 0,00174.T l, W.m-1.K-1
Bột nhão 70,15 l = 0.4798 + 0.00156.T Shashkov A.G [48] Bảng 1.6 đã cho thấy, quan hệ giữa HSDN với nhiệt độ chủ yếu ở dạng bậc 1, khi nhiệt độ VLA T = (0 ¸ 100)0C, tuy nhiên cũng như NDR thì HSDN của VLA
ở miền nhiệt độ Tdbht £ T £ Tkt biến thiên khá phức tạp, do trong miền nhiệt độ này
ẩm tồn tại ở hai pha lỏng và rắn, HSDN của ẩm ở trạng thái lỏng khác ở trạng thái
rắn, theo kết quả TN của D. R. Hledman và cộng sự [82] trên thịt cừu thì l = 0,532 – 0,0371.T + 0,00109.T2 (-180C £ T £ - 0,50C), Haugvalstad.G.H [60] thịt cá hồi l = 0,479 – 0,0401.T + 0,00117.T2 (- 240C £ T £ -1,50 C), Arthur A. Teixeira [55] thịt cá sấu l = 0,581 – 0,04671.T + 0,00257.T2 (-220C £ T £ -20C), rõ ràng trong miền nhiệt độ Tdbht £ T £ Tkt thì quan hệ giữa HSDN và nhiệt độ
3
f (T)
l = ở dạng đa thức bậc 2 [106,
110].