生物質(zhì)振蕩干燥過程分析與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-06-12 03:01
本文關(guān)鍵詞:生物質(zhì)振蕩干燥過程分析與實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:作為一種清潔的可再生能源,生物質(zhì)能在整個(gè)能源利用體系中發(fā)揮的重要作用已經(jīng)引起了世界各國(guó)的關(guān)注,然而生物質(zhì)干燥是生物質(zhì)能利用之前的一個(gè)必須環(huán)節(jié),是一個(gè)較為復(fù)雜的熱質(zhì)耦合傳遞過程,并伴隨著內(nèi)部濕分相變的發(fā)生,不同的干燥工藝將會(huì)導(dǎo)致不同的干燥速率、干燥能耗與干燥產(chǎn)品品質(zhì),振蕩干燥相較于一般干燥具有高效、節(jié)能潛力,本文對(duì)生物質(zhì)干振蕩干燥過程分別進(jìn)行了數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究。首先,針對(duì)單顆粒土豆,建立了描述干燥過程中土豆顆粒內(nèi)部熱質(zhì)傳遞的數(shù)學(xué)模型,并編制Fortran程序求解該模型,得到干燥過程的數(shù)值解。根據(jù)計(jì)算所得土豆顆粒溫濕度沿徑向的分布結(jié)果分析了振蕩干燥過程的機(jī)理,并計(jì)算發(fā)現(xiàn):土豆顆粒高低溫振蕩周期取一特定值時(shí),整個(gè)干燥過程速率最大,并且節(jié)能;振蕩振幅越大,在低溫段能耗費(fèi)低能耗達(dá)到較好的脫濕效果,但不宜過大;高低溫通斷比取值存在最佳值。然后,設(shè)計(jì)搭建了能夠?qū)Ω稍锝橘|(zhì)含濕量、流速、高低溫進(jìn)風(fēng)溫度、通斷比等操作條件實(shí)現(xiàn)高精度控制的生物質(zhì)振蕩干燥試驗(yàn)系統(tǒng)。最后,運(yùn)用所搭建的干燥試驗(yàn)系統(tǒng),驗(yàn)證了所建土豆干燥模型合理性,并通過在相同條件下對(duì)稻殼分別進(jìn)行恒溫干燥與振蕩干燥,得到振蕩干燥具有高效、節(jié)能優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,綜合考慮干燥速率與干燥能耗,稻殼單因素振蕩干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:干燥介質(zhì)流速和含濕量對(duì)干燥初期影響較為明顯,后期幾乎沒有影響;振蕩高溫度段進(jìn)風(fēng)溫度選取時(shí)應(yīng)盡量高,低溫段則不宜過高也不宜過低,高出環(huán)境溫度10~15℃最佳,高低溫通斷比設(shè)置應(yīng)大于1,具體最優(yōu)值需綜合考慮再取定。另外可得,物料外部條件控制段,恒高溫干燥占優(yōu);內(nèi)部阻力控制段,振蕩干燥占優(yōu),能夠耗費(fèi)低能耗達(dá)到更大的干燥速率與更深入的干燥效果。本文數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果均可為干燥裝置設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)設(shè)定提供相關(guān)參考。
【關(guān)鍵詞】:振蕩干燥 熱質(zhì)傳遞 干燥速率 干燥能耗
【學(xué)位授予單位】:南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TK6;TB4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-13
- 注釋表13-14
- 1 緒論14-23
- 1.1 研究背景及意義14-15
- 1.2 干燥過程及基本原理15-17
- 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-22
- 1.3.1 干燥過程傳熱傳質(zhì)理論分析17-19
- 1.3.2 干燥過程傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬19-20
- 1.3.3 干燥特性試驗(yàn)研究20-21
- 1.3.4 振蕩干燥綜述21-22
- 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容22-23
- 2 生物質(zhì)振蕩干燥過程數(shù)值模擬23-40
- 2.1 非平衡熱力學(xué)簡(jiǎn)介23
- 2.2 物料內(nèi)部熱濕遷移唯象方程組23-24
- 2.3 物料內(nèi)部熱質(zhì)傳遞數(shù)學(xué)模型24-26
- 2.3.1 能量守恒方程24-25
- 2.3.2 質(zhì)量守恒方程25-26
- 2.4 干燥模型的數(shù)值計(jì)算26-31
- 2.4.1 傳熱傳質(zhì)控制方程26
- 2.4.2 初始和邊界條件26-27
- 2.4.3 相關(guān)系數(shù)的確定27-28
- 2.4.4 控制方程的離散28-29
- 2.4.5 邊界條件的處理29-30
- 2.4.6 模型的求解方法30-31
- 2.5 干燥模型的計(jì)算結(jié)果分析31-39
- 2.5.1 振蕩干燥過程的溫濕度分布計(jì)算結(jié)果31-33
- 2.5.2 各參數(shù)對(duì)振蕩干燥過程影響計(jì)算33-39
- 2.5.2.1 溫度振蕩周期對(duì)干燥過程的影響33-35
- 2.5.2.2 溫度振蕩振幅對(duì)干燥過程的影響35-37
- 2.5.2.3 溫度振蕩通斷比對(duì)干燥過程的影響37-39
- 2.6 本章小結(jié)39-40
- 3 生物質(zhì)振蕩干燥試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)40-52
- 3.1 干燥試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)40
- 3.2 干燥試驗(yàn)系統(tǒng)流程40-41
- 3.3 生物質(zhì)振蕩干燥試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-49
- 3.3.1 定濕度空氣發(fā)生系統(tǒng)41-43
- 3.3.2 空氣加熱系統(tǒng)43-46
- 3.3.3 干燥本體46-47
- 3.3.4 試驗(yàn)系統(tǒng)其他部分47-49
- 3.4 生物質(zhì)干燥試驗(yàn)步驟49-50
- 3.5 生物質(zhì)干燥系統(tǒng)組成50-51
- 3.6 本章小結(jié)51-52
- 4 生物質(zhì)振蕩干燥試驗(yàn)研究52-69
- 4.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備52-55
- 4.1.1 試驗(yàn)生物質(zhì)物料選擇52
- 4.1.2 試驗(yàn)材料預(yù)處理52-53
- 4.1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理53-55
- 4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析55-67
- 4.2.1 土豆模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析55-56
- 4.2.2 不同溫度操作條件下的稻殼干燥特性56-58
- 4.2.3 單因素對(duì)稻殼振蕩干燥的影響58-67
- 4.2.3.1 不同初始含水率對(duì)振蕩干燥的影響58-59
- 4.2.3.2 不同干燥介質(zhì)流速對(duì)振蕩干燥的影響59-60
- 4.2.3.3 不同干燥介質(zhì)含濕量對(duì)振蕩干燥的影響60-62
- 4.2.3.4 不同高溫對(duì)振蕩干燥的影響62-63
- 4.2.3.5 不同低溫對(duì)振蕩干燥的影響63-65
- 4.2.3.6 不同高低溫通斷比對(duì)振蕩干燥的影響65-67
- 4.3 本章小結(jié)67-69
- 5 總結(jié)與展望69-71
- 5.1 全文總結(jié)69-70
- 5.2 工作展望70-71
- 致謝71-72
- 參考文獻(xiàn)72-75
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條
1 袁筱鳳;濕空氣焓值的計(jì)算[J];湖北化工;1998年04期
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3 李喜陸;于峰哲;溫海江;;水分在線測(cè)量?jī)x器在谷物干燥過程中的應(yīng)用[J];農(nóng)機(jī)化研究;2006年05期
本文關(guān)鍵詞:生物質(zhì)振蕩干燥過程分析與實(shí)驗(yàn)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):443039
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