Для выбора оптимальных условий сушки зернового материала в устройствах, использующих проволочные винты, необходимо знать распределение температуры в зерновом слое. Рассмотрим слой толщиной . Если толщина мала по сравнению с длиной и шириной, то можно считать его неограниченным.
При заданных граничных условиях, когда температура точек поверхностей справа и слева задана. Изменение температуры происходит только в одном направлении х, в двух других направлениях температура не изменяется , следовательно, в пространстве задача является одномерной. Начальное распределение температуры задано . Нагревание происходит за счет разности температур.
Так как задача в пространстве одномерная, то дифференциальное уравнение принимает вид:
(1)
Начальные условия:
при . (2)
Граничные условия:
при (3)
Дифференциальное уравнение совместно с начальными и граничными условиями однозначно формулируют поставленную задачу.
Окончательно решение уравнения (1) запишется
(4)
При больших значениях уже при мин распределение температуры будет почти линейным.
. (5)
Так же получено решение при граничных условиях второго рода:
(6)