DETERMINAREA COEFICIENTULUI DE DIFUZIE IN PROCESUL DE SORBTIE A UMIDITATII IN LEMN

Daniela SOVA
Conf.dr. ing. - Universitatea "Transilvania" din Brasov - Facultatea de Inginerie Mecanica
Adresa: B-dul Eroilor Nr. 29, 500036 Brasov, Romania
Tel: +40 268 412921/int. 193. Fax: +40 268 474761. E-mail: sova.d@unitbv.ro

Mihaela CAMPEAN
Prof.dr. ing. - Universitatea "Transilvania" din Brasov - Facultatea de Industria Lemnului
Adresa: B-dul Eroilor Nr. 29, 500036 Brasov, Romania
Tel: +40 268 419581. Fax: +40 268 419581. E-mail: campean@unitbv.ro

Rezumat:
Lucrarea prezinta doua metode grafo-analitice de determinare a coeficientului de difuzie care se bazeaza pe determinarea experimentala a dinamicii sorbtiei umiditatii de catre lemn. O prima metoda, bazata pe solutia integrala a lui Crank, propune determinarea coeficientului de difuzie in conditiile neglijarii rezistentei convective superficiale. A doua metoda se bazeaza pe o ecuatie care stabileste relatia dintre potentialul adimensional si timpul adimensional t pentru diferite valori ale invariantului Biot.
Intr-o sesiune de cercetare preliminara, au fost supuse determinarilor experimentale patru probe de lemn de pin, specia Pinus nigra.L, debitate radial, cu doua grosimi diferite. Epruvetele au fost uscate initial pana la starea anhidra si apoi supuse procesului de sorbtie intr-un mediu cu parametri constanti: temperatura aerului t=30ºC; umiditatea relativa f=56% si viteza aerului w=0.5 m/s.
Au rezultat valori apropiate ale coeficientului de difuzie prin cele doua metode abordate. Prin prima metoda au rezultat valorile: 1,619 E (-11), 1,715 E (-11), 6,528 E (-12), 6,0912 E (-12), corespunzatoare celor patru probe, iar prin a doua metoda s-a obtinut doar o singura valoare: 1,693 E (-11). Concordanta valorilor obtinute prin cele doua metode este mai buna in cazul probelor de grosime mare. Conform primei metode coeficientul de difuzie este o functie de patratul grosimii probelor. Conform celei de-a doua metode nu se poate stabili o dependenta intre coeficientul de difuzie si grosimea probelor.
Cele doua metode grafo-analitice ofera modalitati convenabile de determinare a coeficientului de difuzie pentru diferite specii de lemn si diferiti parametri ai aerului in timpul sorbtiei, acesta fiind o caracteristica a comportamentului lemnului ca material higroscopic.
Pentru a stabili cu mai multa rigurozitate nivelul de precizie al celor doua metode si limitarile lor, cercetarile urmeaza a fi continuate pe loturi mai mari de epruvete, de diverse specii si dimensiuni.

Cuvinte cheie: transfer de masa, coeficient de difuzie, dinamica sorbtiei, lemn de pin.

BIBLIOGRAFIE
CRANK, J. (1975). The Mathematics of Diffusion. Oxford University Press.
MARINESCU, I. (1979). Uscarea lemnului (Wood drying). Vol. I. Editura Tehnica, Bucuresti.
MIHAILA, C., CALUIANU, V., MARINESCU, M., DANESCU, A. (1982). Procese si instalatii industriale de uscare (Industrial Drying Processes and Kilns). Editura Tehnica, Bucuresti.
SIAU, J.F. (1995). Wood: Influence of Moisture on Physical Properties. Virginia Polytechnic Institute and State University.
STEFANESCU, D., LECA, A. (1983). Transfer de caldura si masa. Teorie si aplicatii (Heat and Mass Transfer. Theory and Applications). Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti.