|
Abstract:
|
Työn alussa tutustutaan lyhyesti paperin päällystys- ja kuivatuslaitteisiin sekä päällysteen koostumukseen. Päällystetyn paperin kuivamista tutkitaan yhdistämällä eri fysikaalisia ilmiöitä kuvaavat matemaattiset mallit ajanmukana muuttuvia paperin paksuussuuntaisia kosteus- ja lämpötilaprofiileita kuvaaviksi yhtälöiksi. Saatu osittaisdifferentiaaliyhtälöryhmä ratkaistaan reunaehtoineen explisiittisellä differenssimenetelmällä. Käytetty ratkaisumenetelmä osoittautuu erittäin hitaaksi, koska ratkaisun stabiilisuus saavutetaan varsinkin kosteusprofiilin tasoittamisen aikana erittäin pienellä aika- askeleella. Koepäällystyskoneella tehtyjen mittauksien avulla selvitetään approksimatiivisesti keskimääräinen lämmönsiirtokerroin paperi-ilma rajapinnalla leijukuivattimessa. Lämmönsiirtokerroin kytketään massansiirtokertoimeen Lewisinkorrelaatiolla. Saatujen lämmönsiirtokertoimien avulla laskettuja arvoja verrataan mittaustuloksiin. Käytettyä teoriaa voidaan pitää hyvänä perustana päällystetyn paperin kuivamisen kuvaamisessa. Mittaustulosten perusteella nähdään, että paperin sisäiset tapahtumat eivät ole merkittäviä kokonaishaihdutusta laskettaessa, mikäli kosteuden siirto paperin pintakerrokseen on suurempi tai yhtä suuri kuin rajakerroksen läpi diffundoituva vesimäärä. Sen sijaan paperin laadun kehittymisen ennustaminen kosteus- ja lämpötilaprofiilien avulla vaatii luotettavaa kuvaa sisäisestä massansiirrosta. /Kir09 |