Effective thermal conductivity and inner transfer surface of porous and fibrous materials on the example of foodstuffs

Analytical evaluation the effective thermal conductivity of porous and fibrous materials is difficult due to the complexity of the structures, which leads to idealization and simplification of its parameters. Macro-quantum thermodynamic calculation method (MQTM) uses well known fundamental constants and requires no approximate factors. This ensures accuracy of calculations. MQTM also makes it possible to determine the internal (effective) specific surface for heat or mass transfer, which could not be evaluated experimentally. The results of the analysis calculation are given in graphical form. The calculation results confirm the efficiency of the method and demonstrate the basic relationship between physical constants and macroscopic quantum parameters. The presented information opens up a new approach for the evaluation and modeling of heat and mass transfer processes for various purposes.

effective thermal conductivity, capillary-porous materials, fibrous materials, engineering calculation method, macro-quantization

1. Лыков А.В. Тепломассообмен: справочник. М.: Энергия, 1972. 560 с.

2. Гинзбург А.С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: справочник. М: Пищевая промышленность, 1980. 288 с.

3. Чубик И.А., Маслов А.М. Справочник по теплофизическим характеристикам пищевых продуктов и полуфабрикатов. М.: Пищевая промышленность, 1970. 184 с.

4. Майков В.П. Расширенная версия классической термодинамики - физика дискретного пространства-времени. М.: MГУИЭ, 1997. 160 с.

5. Хейфец Л.И., Неймарк А.В. Многофазные процессы в пористых средах. М.: Химия, 1982. 320 с.

6. Умов Н.А. Уравнения движения энергии в телах // Избранные сочинения. М.: Гостехтеориздат, 1950. С. 151-200.

7. Schrödinger E. // Naturwiss. 1926. Bd. 14. S. 664-668.

8. Оствальд В. Энергия и ее превращения: пер. с нем. Н.С. Дрентельна. СПб.: Издание К.Л. Риккера, 1890. 26 с.

9. Планк М. Принцип сохранения энергии: пер. с нем. М.-Л.: Гостехтеориздат, 1938. 235 с.

10. Светлов Ю.В. Макроквантовый термодинамический метод расчётного анализа термовлажностных процессов в пористых материалах. М.: Инфра-М, 2015. 313 с.

11. Светлов Д.О., Исаев В.В., Светлов Ю.В. Эффективная теплопроводность материалов капиллярно-пористой и волокнистой структуры на основе макроквантового термодинамического метода // Технологии XXI века в пищевой, перерабатывающей и легкой промышленности. 2012. ЭНИ. № 6. Ч. 1. Раздел 2. 11 с.

12. Цубанов А.Г. Теплопередача: метод. указания. Минск: БГАТУ, 2007. 160 с.

13. Shafiur M., Rahman M.S. Food Properties Handbook: 2nd ed. Florida, USA: CRC Press/ T&F: Boca Raton, 2009. 867 p.

14. Спроул Р.Л. Теплопроводность твёрдых тел // Квантовая макрофизика. М.: Изд. «Наука», 1967, С. 104-116.

15. Никифоров Ю. Б., Светлов Ю. Применение макроквантового термодинамического метода при расчете параметров теплопроводности капиллярно-пористых пищевых материалов // Cовременное состояние естественных и технических наук. М.: Изд. «Спутник+», 2014. С. 109-115.