Общие сведения о нагревании древесины. Тепло, поступающее к нагреваемой древесине, передается в основном конвективным методом — от нагретого воздуха к поверхности более холодного материала.

Общий процесс нагревания материала можно расчленить на два последовательных процесса: 1) перенос тепла от воздуха на поверхность материала; 2) распространение тепла внутри материала по всему его объему.

На 23, а показана схема конвективного переноса тепла из горячего воздуха при нагревании материала, а на 23, б — в воздух из более теплого материала при его охлаждении. На 23, а доска омывается нагретым воздухом 1 (пунктирные стрелки). При нагревании материала воздух отдает ему тепло, т. е. сам охлаждается, поэтому при конвективном потоке он опускается вниз. На схеме 23,б охлаждаемый материал отдает тепло воздуху, и он, расширяясь, становится менее плотным и поднимается кверху (стрелки направлены вверх).

23. Схемы передачи тепла при нагревании и охлаждении материала:

а — конвективное нагревание; б — конвективное охлаждение; в — кондуктивное нагревание горячими плитами; г — нагревание посредством излучения; а, б— распределенне температур в нагреваемой и охлаждаемой доске (кривые)

Совмещенно с левой пластью досок 2 и 3 нанесены оси ординат с обозначением температуры t, на оси абсцисс отложена толщина доски. Температура воздуха t1 на схеме а будет выше температуры tп на поверхности материала. Поэтому тепловой поток будет направлен от воздуха к материалу и затем внутрь его (сплошные стрелки). Величина потока пропорциональна разности температур t1- tп (воздуха t1 и поверхности мате риала tп).

Количество тепла q, воспринимаемое 1м2 поверхности доски в течение 1ч, составит

где - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 *K). Если t`-tп=1градус то =q

Если поверхность теплоотдачи равна F, м2, а процесс продолжается равномерно в течение т, ч, то количество перенесенного тепла , ч, то количество перенесенного тепла

При нагревании материала внутри его возникает разность температур и, следовательно, происходит перенос тепла в более холодную, среднюю зону материала. Количество переносимого тепла вблизи поверхности материала (в тонком слое) определится по формуле

где - теплопроводность древесины в направлении теплового потока в слое х' - 0, Вт/(м* К); tп - t` - разность температур на обеих поверхностях слоя х` — 0.

Отношение (tп- t`)/(x`-0) называется градиентом температур (чем он больше, тем интенсивнее тепловой поток); знак минус показывает на понижение t` с увеличением х'.