Modellierung des Porennetzwerks bei der Trocknung mit überhitztem Dampf

Durch Verdampfung an einer heißen Stelle und Kondensation an einer kalten Stelle kann Wärme mit einer höheren effektiven Wärmeleitfähigkeit transportiert werden als mit jedem anderen vorhandenen Material. Dieses Prinzip wird in so genannten Wärmerohren genutzt. Hier wird eine spezielle Art von Heatpipe-Verdampfer betrachtet, bei dem die Verdampfung aus einem nassen porösen Docht in Kontakt mit einer heißen Rippe in Dampftransportrillen erfolgt. Porennetzwerkmodelle werden für die Simulation von Transportphänomenen und der Flüssigkeitsverteilung im Docht verwendet, um optimale Betriebsbedingungen und Dochtstrukturen zu ermitteln. Neuartige Porennetzwerkmodelle werden für die Trocknung mit überhitztem Dampf entwickelt. Im Gegensatz zu herkömmlichen kontinuierlichen Ansätzen können solche Modelle den Einfluss der Mikrostruktur des Produkts auf den Trocknungsprozess erfassen. Das Ziel ist eine effiziente Verarbeitung, die an die Produkteigenschaften und -qualität angepasst ist.

Pore network modeling of superheated steam drying

Evaporation at a hot-spot and condensation at a cold-spot can transport heat with a higher effective thermal conductivity than that of any existing material. This principle in used in so-called heat pipes. Here, a specific type of heat-pipe evaporator is considered, which involves evaporation out of a wet porous wick in contact with a hot fin into vapor transportation grooves. Pore network models are used for simulating transport phenomena and liquid distribution in the wick, aiming at the identification of optimal operating conditions and wick structures. Novel pore network models are developed for superheated steam drying. Contrary to conventional continuous approaches, such models can capture the influence of product micro-structure on the drying process. Efficient processing, which is adapted to product features and quality is the ultimate goal.