本文關(guān)鍵詞：垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間傳熱特性的研究

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【摘要】：旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)作為間接式干燥的一個(gè)重要發(fā)展方向,以高效節(jié)能的特點(diǎn)正在獲得迅速地推廣和使用,本文開展旋轉(zhuǎn)圓盤與物料間的傳熱特性研究,對(duì)于旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)行具有較大的實(shí)際意義。本文依托國家科技重大專項(xiàng)(水專項(xiàng))---水泥窯干化焚燒污泥技術(shù)研究與裝備開發(fā)(2010ZX07319-002),以旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)為模型,通過實(shí)驗(yàn)、理論分析及數(shù)值模擬研究了垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間的傳熱特性。搭建了垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間傳熱實(shí)驗(yàn)臺(tái),以建筑用砂為研究對(duì)象,測(cè)定了料層溫度變化,實(shí)驗(yàn)分析了圓盤轉(zhuǎn)速、顆粒粒徑、填充率對(duì)垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間傳熱特性的影響。基于顆粒熱傳遞模型對(duì)攪拌混合過程的處理方法,考慮攪拌器和加熱圓盤間的固定床層熱阻及氣膜熱阻,建立多孔介質(zhì)非穩(wěn)態(tài)傳熱物理模型,分別采用分析解法及數(shù)值法求解料層溫度分布、垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間平均傳熱系數(shù),利用數(shù)值解結(jié)果提出平均傳熱系數(shù)分析解的簡(jiǎn)化公式,并由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修正得到平均傳熱系數(shù)半經(jīng)驗(yàn)公式,半經(jīng)驗(yàn)公式結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果最大相對(duì)誤差為5.6%,適用性及準(zhǔn)確性均較高。利用半經(jīng)驗(yàn)公式分析了垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間平均傳熱系數(shù)的影響因素,圓盤轉(zhuǎn)速、攪拌器與圓盤的間距、顆粒半徑、顆粒導(dǎo)熱系數(shù)是影響平均傳熱系數(shù)的主要因素,圓盤間距及顆粒物料孔隙率對(duì)平均傳熱系數(shù)略有影響,而圓盤壁面材質(zhì)、厚度對(duì)平均傳熱系數(shù)的影響極小。研究表明：平均傳熱系數(shù)與圓盤轉(zhuǎn)速呈指數(shù)關(guān)系增長,但當(dāng)轉(zhuǎn)速大于20 rpm時(shí),平均傳熱系數(shù)的增幅大大變緩；工程中,攪拌器與圓盤的間距在0.01 m左右,減少此間距是強(qiáng)化傳熱的最有效措施：顆粒半徑由0.1 mm增至1.1 mm時(shí),平均傳熱系數(shù)降幅為61%,隨著顆粒導(dǎo)熱系數(shù)的增加,平均傳熱系數(shù)幾乎成線性增加；與蒸汽作為熱介質(zhì)相比,導(dǎo)熱油作為熱介質(zhì)的平均傳熱系數(shù)只有它的52%-70%,熱煙氣作為熱介質(zhì)的平均傳熱系數(shù)只有它的6%-10%。
【關(guān)鍵詞】：旋轉(zhuǎn)圓盤干燥 固定床層熱阻 氣膜熱阻 多孔介質(zhì) 平均傳熱系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK124
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 主要符號(hào)表7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 研究進(jìn)展13-17
• 1.2.1 直接加熱干燥機(jī)傳熱特性研究13-14
• 1.2.2 間接加熱干燥機(jī)傳熱特性研究14-17
• 1.2.3 多孔介質(zhì)有效導(dǎo)熱系數(shù)研究17
• 1.3 已有研究不足17-18
• 1.4 研究內(nèi)容18-19
• 第二章 垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間傳熱實(shí)驗(yàn)研究19-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及裝置19-22
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置19-20
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備及參數(shù)20-21
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)工況21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法22-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及傳熱特性影響因素分析24-27
• 2.3.1 圓盤轉(zhuǎn)速24-25
• 2.3.2 顆粒粒徑25-26
• 2.3.3 填充率26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間傳熱模型28-53
• 3.1 物理模型及數(shù)學(xué)模型28-35
• 3.1.1 間接傳導(dǎo)干燥28-30
• 3.1.2 多孔介質(zhì)非穩(wěn)態(tài)傳熱物理模型30-32
• 3.1.3 垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間傳熱的數(shù)學(xué)模型32-35
• 3.2 模型的求解35-46
• 3.2.1 分析解法35-40
• 3.2.2 數(shù)值解法40-46
• 3.3 求解結(jié)果分析46-50
• 3.3.1 數(shù)值解結(jié)果46-47
• 3.3.2 分析解簡(jiǎn)化與數(shù)值解的對(duì)比47-49
• 3.3.3 垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間平均傳熱系數(shù)的簡(jiǎn)化模型方程49-50
• 3.4 擬合方程解與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較50-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間平均傳熱系數(shù)影響因素分析53-60
• 4.1 圓盤轉(zhuǎn)速的影響53-54
• 4.2 攪拌器寬度的影響54
• 4.3 固定床層厚度的影響54-55
• 4.4 顆粒物料物性參數(shù)的影響55-56
• 4.5 圓盤壁面材質(zhì)、厚度的影響56
• 4.6 干燥熱介質(zhì)的影響56-58
• 4.7 本章小結(jié)58-60
• 第五章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 結(jié)論60
• 5.2 展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文65-66
• 附錄66-67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳有慶;劉相東;;干燥過程中脈動(dòng)氣流與物料間的熱量傳遞特性[J];干燥技術(shù)與設(shè)備;2007年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張翠翠;垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間傳熱特性的研究[D];東南大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：602724