本文關(guān)鍵詞：污泥熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的估算及誤差分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：準(zhǔn)確估算熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)對(duì)傳熱傳質(zhì)過(guò)程新設(shè)備開(kāi)發(fā)、已有設(shè)備性能優(yōu)化起著關(guān)鍵作用。由于物料表層局部干基含水率難以測(cè)定,目前對(duì)熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的研究集中于通過(guò)干燥法稱(chēng)取的物料平均干基含水率估算,或者測(cè)量物料表層熱空氣平均干基含水率計(jì)算。物料厚度較大時(shí),平均干基含水率與表層局部干基含水率差距較大；降速干燥階段熱空氣干基含水量下降迅速,難以記錄。據(jù)此估算的熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)誤差較大,在機(jī)械設(shè)計(jì)、優(yōu)化中不能得到推廣。針對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算方法的缺陷,本文以薄餅污泥為研究對(duì)象進(jìn)行熱風(fēng)對(duì)流干燥試驗(yàn),選取兩種干燥模型估算熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù),并對(duì)其產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析。首先,對(duì)不同干燥工況,試樣厚度5mm、10mm和15mmm,干燥溫度40℃、50℃C60℃,空氣流速1.1m/s、3.1/m/s和5.1m/s的薄餅污泥進(jìn)行熱風(fēng)對(duì)流干燥試驗(yàn)。觀察擬合干基含水率與試驗(yàn)干基含水率的擬合程度,分析定義法估算的干燥速率與擬合干燥曲線求導(dǎo)的干燥速率的吻合程度。結(jié)果表明：試驗(yàn)干基含水率與擬合干基含水率吻合較好,擬合干基含水率可用于估算熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)；對(duì)擬合干燥曲線求導(dǎo)得出的干燥速率具有瞬時(shí)性,比定義法估算的某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的干燥速率準(zhǔn)確。接著,通過(guò)逆問(wèn)題求值法和直接計(jì)算法估算薄餅污泥的熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù),且進(jìn)行誤差分析。逆問(wèn)題求值法對(duì)菲克第二擴(kuò)散定律逆向求解,比較薄餅污泥熱風(fēng)干燥試驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果,確定薄餅污泥表層局部干基含水率,聯(lián)合平均值理論對(duì)不同干燥工況下的熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)進(jìn)行迭代估算。直接計(jì)算法以擬合平均干基含水率代替薄餅污泥表層局部干基含水率計(jì)算熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)。結(jié)果表明：逆問(wèn)題求值法估算的熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)在5.5×10-6m/s—2.9×10-5m/s之間,較為準(zhǔn)確。直接計(jì)算法估算的熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)偏小,在6.9×10-8m/s—4×10-7m/s之間。產(chǎn)生誤差的原因是替代薄餅污泥表層局部干基含水率的擬合平均干基含水率偏大,致使直接計(jì)算法算式的分母偏大,導(dǎo)致熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)偏小。其次,對(duì)熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的影響因素進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)不受試樣厚度、干燥溫度和空氣流速的影響。外部干燥條件不能通過(guò)對(duì)干燥速率的影響控制熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的大小。
【關(guān)鍵詞】：對(duì)流傳質(zhì)系數(shù) 逆問(wèn)題求值法 直接計(jì)算法 誤差
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的估算研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集方法13-17
• 1.2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法17-19
• 1.3 估算熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的技術(shù)19-20
• 1.3.1 干燥技術(shù)19-20
• 1.3.2 干燥法20
• 1.4 影響熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的因素20-21
• 1.5 選取研究對(duì)象21-22
• 1.6 本論文研究?jī)?nèi)容以及目標(biāo)22-24
• 1.6.1 研究?jī)?nèi)容22
• 1.6.2 研究目標(biāo)22-24
• 第二章 熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)估算理論基礎(chǔ)24-36
• 2.1 水分活度24-25
• 2.2 物料含水率25-26
• 2.3 干燥速率26-28
• 2.4 干燥常數(shù)28-29
• 2.5 有效水分?jǐn)U散系數(shù)29-32
• 2.5.1 有效水分?jǐn)U散系數(shù)的測(cè)量30-32
• 2.5.2 有效水分?jǐn)U散系數(shù)的影響因素32
• 2.6 空間區(qū)域離散化32-34
• 2.7 控制方程離散化34-35
• 2.8 本章小結(jié)35-36
• 第三章 熱風(fēng)對(duì)流干燥試驗(yàn)36-54
• 3.1 熱風(fēng)對(duì)流干燥試驗(yàn)36-40
• 3.1.1 試驗(yàn)設(shè)備36-38
• 3.1.2 試驗(yàn)材料38-39
• 3.1.3 試驗(yàn)方案39-40
• 3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析40-52
• 3.2.1 干燥特性分析40-42
• 3.2.2 兩種干基含水率對(duì)比分析42-44
• 3.2.3 干燥速率曲線圖分析44-49
• 3.2.4 兩種干燥速率對(duì)比分析49-52
• 3.3 本章小結(jié)52-54
• 第四章 熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的估算及誤差分析54-76
• 4.1 薄餅污泥干燥模型54-58
• 4.1.1 干燥模型的建立54-56
• 4.1.2 逆問(wèn)題求值法干燥模型56-57
• 4.1.3 直接計(jì)算法干燥模型57-58
• 4.2 逆問(wèn)題求值法干燥模型的計(jì)算方法58-59
• 4.2.1 空間區(qū)域的離散化58
• 4.2.2 理論模型的離散58-59
• 4.3 熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的估算結(jié)果及分析59-68
• 4.3.1 逆問(wèn)題求值法59-64
• 4.3.2 直接求值法64-68
• 4.4 兩種模型估算熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的誤差分析68-73
• 4.4.1 逆問(wèn)題求值法模型的驗(yàn)證68-70
• 4.4.2 兩種模型的對(duì)比70-73
• 4.5 薄餅污泥熱風(fēng)干燥對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的影響因素73
• 4.6 本章小結(jié)73-76
• 第五章 總結(jié)與展望76-78
• 5.1 總結(jié)76
• 5.2 展望76-78
• 致謝78-80
• 參考文獻(xiàn)80-86
• 附錄A：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文86-88
• 附錄B：薄餅狀污泥的相關(guān)數(shù)據(jù)88-95

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