Analiza odkształcania i pękania materiałów ilastych podczas suszenia konwekcyjnego
[ 1 ] Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ D ] doktorant
[ 1 ] Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
EN Analysis of permanent deformation and cracks of clay-like materials during convective drying
polski
- suszenie
- odkształcenia
- pękanie
- modelowanie
- drying
- deformation
- cracks
- modelling
PL Celem pracy była analiza odkształceń i pękania materiałów ilastych podczas suszenia konwekcyjnego. W tym celu został zaproponowany model matematyczny służący do opisu zjawisk towarzyszących suszeniu tj. transportu wilgoci wewnątrz materiału oraz związanych z nim zjawisk mechanicznych takich jak odkształcenia oraz pękanie. Parametry materiałowe takie jak moduł Younga, wytrzymałość i skurcz suszarniczy, wszystkie w funkcji wilgotności materiału, zostały wyznaczone doświadczalnie, a następnie zostały wykorzystane w symulacjach. Symulacje prowadzono dla dwóch geometrii: bryły oraz niewielkich rozmiarów belki. Wyniki uzyskane z symulacji porównano z rezultatami badań przeprowadzonych na rzeczywistym materiale, wskazując na powstawanie trwałych deformacji w przypadku mniejszych rozmiarów belki oraz możliwość pojawiania się spękań w przypadku większych brył. Zaproponowany model pozwala na wyznaczenie rozkładów wilgoci oraz powstających sił w suszonym materiale, co umożliwia identyfikację miejsc potencjalnie zagrożonych pęknięciem.
EN The main aim of this dissertation was the analysis of the permanent deformation and crack of clay-like materials during convective drying. For this purpose mathematical model dedicated to convective drying process was proposed. The model focused on the two phenomena: mass transfer inside the dried body and mechanical behaviour caused by drying. Material parameters i.e. Young modulus, material strength, shrinkage, all in moisture content function were obtained experimentally and were used in simulations. The simulations were done for two shapes of material: block and beam. The results from simulations were compared to real experiments. It was obtained that the permanent deformations occurred in beams and the block shape is more susceptible to cracks. The proposed model allowed to calculate the moisture distribution and force concentration in dried material that may identify the places at risk to crack.
141
inżynieria chemiczna
technologia chemiczna
DrOIN 1609
publiczny
Mikołaj Szafran
Warszawa, Polska
25.02.2014
polski
publiczny
Józef Nastaj
Szczecin, Polska
25.03.2014
polski
publiczny
rozprawa doktorska
Poznań, Polska
13.05.2014
Rada Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: technologia chemiczna, w specjalności: podstawy technologii chemicznej