本文關(guān)鍵詞：顆粒堆積多孔介質(zhì)干燥過程模擬及試驗(yàn)研究　出處：《陜西科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近幾十年來,對(duì)顆粒堆積多孔介質(zhì)干燥的研究受到了人們的極大重視。傳統(tǒng)干燥模型不能合理解釋在該類物料實(shí)際干燥過程中觀察到的一些現(xiàn)象,且傳統(tǒng)干燥模型一般只能給出顆粒堆宏尺度的平均濕含量及分布,不能同時(shí)給出骨架孔隙本身介尺度的濕分信息,而這恰恰是進(jìn)行物料干燥品質(zhì)研究如谷物應(yīng)力裂紋、爆腰等現(xiàn)象所必需的。針對(duì)以上問題本論文以稻谷堆為典型代表進(jìn)行了以下研究:(1)多尺度多層結(jié)構(gòu)物理模型的構(gòu)建。運(yùn)用多尺度理論進(jìn)行尺度的劃分,并運(yùn)用孔道網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行物理模型的構(gòu)建�？紤]到現(xiàn)實(shí)中骨架顆粒內(nèi)部是一個(gè)多層物理結(jié)構(gòu),包括種皮(殼)、種衣和胚體等組織,建立了多尺度多層結(jié)構(gòu)模型。對(duì)物理模型中常用的五個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù):分布律、孔隙節(jié)點(diǎn)間距、空間分布系數(shù)、模型規(guī)模數(shù)以及配位數(shù)進(jìn)行描述,并將這些參數(shù)與顆粒堆積多孔介質(zhì)的特征參數(shù):孔隙率、粒徑分布、孔徑分布以及孔隙配位數(shù)進(jìn)行了一一對(duì)應(yīng),使孔道網(wǎng)絡(luò)理論可以應(yīng)用于實(shí)際顆粒堆積多孔介質(zhì)干燥的理論分析中。(2)多尺度數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。依據(jù)建立的物理模型進(jìn)行了顆粒堆積多孔介質(zhì)干燥過程熱質(zhì)傳遞數(shù)學(xué)模型的建立,建立了顆粒尺度的質(zhì)量、熱量傳遞過程控制方程。然后建立干燥器尺度的質(zhì)量、熱量、動(dòng)量傳遞過程控制方程,以及兩個(gè)尺度之間的跨尺度熱質(zhì)交換控制方程。(3)干燥試驗(yàn)。以稻谷為試驗(yàn)物料,使用自制的試驗(yàn)裝置對(duì)稻谷堆進(jìn)行了熱風(fēng)干燥試驗(yàn)。測(cè)量和計(jì)算了稻谷堆的各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù),并通過試驗(yàn)得到了干燥器尺度的濕含量分布曲線、溫度分布曲線以及孔隙汽相的溫度分布曲線,和顆粒尺度三個(gè)測(cè)量點(diǎn)的干燥曲線以及測(cè)量點(diǎn)7處的溫度變化曲線。(4)數(shù)學(xué)模型的求解及計(jì)算機(jī)模擬。對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了求解,顆粒尺度的熱質(zhì)傳遞方程組運(yùn)用有限元法進(jìn)行求解;干燥器尺度的熱質(zhì)傳遞方程組采用分離式解法進(jìn)行求解。對(duì)所建立的模型采用VC++與Matlab語言聯(lián)合編程進(jìn)行程序開發(fā)及模擬。通過模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析可以得出,所建立的模型能夠較好的描述實(shí)際顆粒堆積多孔介質(zhì)的干燥過程。干燥過程中同一時(shí)刻干燥倉內(nèi)稻谷顆粒的溫度低于其周圍孔隙中汽相的溫度。不同物料結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)干燥過程的影響為孔隙率、配位數(shù)越大則干燥速率越快,配位數(shù)減小導(dǎo)致了濕團(tuán)現(xiàn)象的產(chǎn)生。顆粒內(nèi)部不同組織物理特性對(duì)干燥過程的影響為胚擴(kuò)散系數(shù)的影響十分顯著,其次是殼擴(kuò)散系數(shù),衣擴(kuò)散系數(shù)影響最小。
[Abstract]:In recent decades , the research on the drying of granular bulk porous media has been paid great attention by people . The traditional drying model can not reasonably explain some phenomena observed in the actual drying process of the materials .

【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1389660