Ein Beitrag zur numerischen Behandlung des gekoppelten Stoff- und Wärmeaustauschs bei der Trocknung von Frischkompost

Abstract

Die Trocknung von Frischkompost wurde experimentell und in einem Simulationsverfahren untersucht. Da die Biotzahlen für das Trocknungsgut kleiner als 0, 1 angenommen werden konnten, blieben bei der Trocknung die Gradienten der Gutstemperatur und der Gutsfeuchte innerhalb der Teilchen unberücksichtigt. Unter diesen Bedingungen sind zum Beschreiben des Stoff- und Wärmeübergangs von der Teilchenoberfläche zur Trocknungsluft die von E. Klapp aufgestellten Rechenansätze zulässig. Wegen des kleinen Einflusses der Gutstemperatur auf das hygroskopische Gleichgewicht in der Grenzschicht wurde dieses lediglich als eine Funktion der Gutsfeuchte beschrieben. Die Wärmeübergangszahl und die Verdunstungszahl hängen vom Dampfdruck ab. Die theoretischen Ergebnisse stimmen sehr gut mit den Versuchsergebnissen überein. Es gelang, außer dem zeitlichen Verlauf der Temperatur der Trocknungsluft und anderen Abhängigkeiten insbesondere den Stand und die Ausdehnung der Trocknungszone im Simulationsmodell zu reproduzieren. Weiterhin wurde sowohl theoretisch als auch experimentell eine sehr große Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Trocknungsvorgangs von der Eingangstemperatur der Trocknungsluft festgestellt.