小型糧食烘干機(jī)熱風(fēng)爐優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2022-10-29 20:16
隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的不斷提高,糧食干燥的問題日益突出。對糧食干燥設(shè)備等農(nóng)用機(jī)械的研究,尤其是對熱風(fēng)爐(糧食干燥的關(guān)鍵部件)的研究顯得越來越重要。在國家提出五個發(fā)展理念的背景下,對當(dāng)前燃煤熱風(fēng)爐進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,將其改造成以生物質(zhì)為燃料的熱風(fēng)爐,從而降低糧食烘干的成本,減少環(huán)境污染,使其更適用于廣大農(nóng)村地區(qū),更具有社會價值。本文所研究的熱風(fēng)爐的主要組成部分包括生物質(zhì)氣化爐、燃燒器和換熱器。文章首先對氣化爐、燃燒器和換熱器的種類進(jìn)行了詳細(xì)地介紹,并分析了各種生物質(zhì)氣化爐、燃燒器和換熱器的工作原理及特點。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合本文所研究熱風(fēng)爐的工作環(huán)境及特點,對各個部件進(jìn)行了選型,確定固定床上吸式氣化爐、鼓風(fēng)式燃燒器(擴(kuò)散燃燒器中的一種)以及管殼式換熱器(屬于間壁式換熱器)作為設(shè)計方案。在確定熱風(fēng)爐主要組成部分的結(jié)構(gòu)類型之后,結(jié)合小型糧食烘干機(jī)對熱風(fēng)爐的要求,通過理論計算的方法對熱風(fēng)爐的各個組成部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計。之后,基于各個參數(shù)的理論計算結(jié)果,獲得了燃燒器的基本尺寸及邊界條件,并通過FLUENT軟件對燃燒器的主體部分進(jìn)行了燃?xì)馊紵臄?shù)值模擬,研究了空氣入口直徑與燃?xì)馊肟谥睆綄θ細(xì)馊紵匦缘挠?..
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 氣化爐研究現(xiàn)狀
1.2.2 燃燒器研究現(xiàn)狀
1.2.3 換熱器研究現(xiàn)狀
1.2.4 熱風(fēng)爐研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與研究方法
第2章 熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計
2.1 熱風(fēng)爐設(shè)計要求
2.1.1 出口風(fēng)溫的確定
2.1.2 輸出熱量的計算
2.2 生物質(zhì)氣化爐
2.2.1 生物質(zhì)氣化爐的分類
2.2.2 氣化爐選型
2.2.3 氣化爐參數(shù)設(shè)計
2.3 燃燒器
2.3.1 氣體燃燒器分類
2.3.2 燃燒器的選型
2.3.3 燃燒器參數(shù)設(shè)計
2.4 換熱器
2.4.1 換熱器的分類
2.4.2 換熱器的選型
2.4.3 換熱器參數(shù)設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 燃燒器的數(shù)值分析及優(yōu)化
3.1 燃燒器數(shù)值計算前處理及設(shè)置
3.1.1 物理模型
3.1.2 網(wǎng)格劃分
3.1.3 流體屬性與邊界條件
3.2 空氣入口直徑大小對燃燒的影響分析
3.2.1 氣體組分云圖的比較
3.2.2 溫度場比較
3.3 燃?xì)馊肟谥睆酱笮θ紵挠绊懛治?br> 3.3.1 氣體組分云圖的比較
3.3.2 溫度場比較
3.4 本章小結(jié)
第4章 換熱器的數(shù)值分析及優(yōu)化
4.1 換熱器數(shù)值計算前處理及設(shè)置
4.1.1 物理模型及簡化
4.1.2 網(wǎng)格劃分
4.1.3 邊界條件與物性參數(shù)
4.2 換熱管管程傳熱數(shù)值模擬及分析
4.2.1 換熱管類型
4.2.2 換熱管數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.2.3 波紋管結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳熱影響分析及優(yōu)化
4.3 換熱器殼程傳熱數(shù)值模擬及分析
4.3.1 幾何結(jié)構(gòu)
4.3.2 殼程傳熱數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.3.3 折流板結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳熱影響分析及優(yōu)化
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
5.1 研究總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]管殼式換熱器殼程流體流動與傳熱數(shù)值模擬[J]. 付磊,曾燚林,唐克倫,賈海洋. 壓力容器. 2012(05)
[2]燃?xì)馊紵魅紵匦缘臄?shù)值模擬[J]. 周曉波,蔣杰,張?zhí)?張傳美. 工業(yè)鍋爐. 2012(01)
[3]橫紋管強(qiáng)化傳熱實驗研究與機(jī)制分析[J]. 張仲彬,陳玲,徐志明,袁洪利. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2010(S1)
[4]對生物質(zhì)氣燃燒器軸向溫度影響因素的模擬研究[J]. 李海霞,朱躍釗,張維薇. 農(nóng)機(jī)化研究. 2009(09)
[5]新型戶用下吸式秸稈氣化爐的研究與應(yīng)用[J]. 曹穩(wěn)根,高貴珍,方雪梅,錢玉梅,張興桃,段紅. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(30)
[6]下吸式固定床氣化木薯莖稈試驗研究[J]. 駱偉峰,王紅林,陳礪,方原歡,周海倫. 廣東化工. 2008(06)
[7]旋流燃燒器空氣動力場的數(shù)值模擬[J]. 林阿彪,方月蘭. 東北電力技術(shù). 2007(08)
[8]扁管管內(nèi)流動與傳熱的三維數(shù)值模擬[J]. 夏文武,喻九陽,熊智強(qiáng),劉玉華. 石油化工設(shè)備. 2007(04)
[9]生物質(zhì)下吸式氣化爐氣化制備富氫燃?xì)鈱嶒炑芯縖J]. 呂鵬梅,袁振宏,吳創(chuàng)之,馬隆龍,常杰. 化學(xué)工程. 2007(05)
[10]生物質(zhì)固定床氣化試驗研究[J]. 魏敦崧,李芳芹,李連民. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(02)
碩士論文
[1]日光溫室新型燃煤熱風(fēng)爐的設(shè)計及推廣應(yīng)用[D]. 史慧鋒.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]基于CFD模擬的換熱器傳熱性能分析與優(yōu)化選型[D]. 李文敏.中國海洋大學(xué) 2013
[3]富氫生物質(zhì)氣化氣燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計及燃燒特性研究[D]. 崔鵬飛.重慶大學(xué) 2013
[4]部分預(yù)混式低熱值煤層氣燃燒器優(yōu)化設(shè)計及燃燒特性研究[D]. 楊鑫.重慶大學(xué) 2012
[5]生物質(zhì)燃料加熱設(shè)備的設(shè)計、分析及試驗研究[D]. 張江勇.太原理工大學(xué) 2012
[6]扭曲管雙殼程換熱器傳熱性能的數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 楊蕾.華南理工大學(xué) 2010
[7]波紋換熱管的研究與開發(fā)[D]. 孫存政.北京化工大學(xué) 2009
[8]新型節(jié)能熱風(fēng)爐的設(shè)計與試驗[D]. 張云碩.吉林大學(xué) 2009
[9]戶用型生物質(zhì)氣化爐的開發(fā)與試驗研究[D]. 段玉燕.浙江大學(xué) 2008
[10]戶用型上吸式生物質(zhì)氣化爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計與試驗研究[D]. 李鵬.石河子大學(xué) 2008
本文編號:3698352
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 氣化爐研究現(xiàn)狀
1.2.2 燃燒器研究現(xiàn)狀
1.2.3 換熱器研究現(xiàn)狀
1.2.4 熱風(fēng)爐研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與研究方法
第2章 熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計
2.1 熱風(fēng)爐設(shè)計要求
2.1.1 出口風(fēng)溫的確定
2.1.2 輸出熱量的計算
2.2 生物質(zhì)氣化爐
2.2.1 生物質(zhì)氣化爐的分類
2.2.2 氣化爐選型
2.2.3 氣化爐參數(shù)設(shè)計
2.3 燃燒器
2.3.1 氣體燃燒器分類
2.3.2 燃燒器的選型
2.3.3 燃燒器參數(shù)設(shè)計
2.4 換熱器
2.4.1 換熱器的分類
2.4.2 換熱器的選型
2.4.3 換熱器參數(shù)設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 燃燒器的數(shù)值分析及優(yōu)化
3.1 燃燒器數(shù)值計算前處理及設(shè)置
3.1.1 物理模型
3.1.2 網(wǎng)格劃分
3.1.3 流體屬性與邊界條件
3.2 空氣入口直徑大小對燃燒的影響分析
3.2.1 氣體組分云圖的比較
3.2.2 溫度場比較
3.3 燃?xì)馊肟谥睆酱笮θ紵挠绊懛治?br> 3.3.1 氣體組分云圖的比較
3.3.2 溫度場比較
3.4 本章小結(jié)
第4章 換熱器的數(shù)值分析及優(yōu)化
4.1 換熱器數(shù)值計算前處理及設(shè)置
4.1.1 物理模型及簡化
4.1.2 網(wǎng)格劃分
4.1.3 邊界條件與物性參數(shù)
4.2 換熱管管程傳熱數(shù)值模擬及分析
4.2.1 換熱管類型
4.2.2 換熱管數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.2.3 波紋管結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳熱影響分析及優(yōu)化
4.3 換熱器殼程傳熱數(shù)值模擬及分析
4.3.1 幾何結(jié)構(gòu)
4.3.2 殼程傳熱數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.3.3 折流板結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳熱影響分析及優(yōu)化
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
5.1 研究總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]管殼式換熱器殼程流體流動與傳熱數(shù)值模擬[J]. 付磊,曾燚林,唐克倫,賈海洋. 壓力容器. 2012(05)
[2]燃?xì)馊紵魅紵匦缘臄?shù)值模擬[J]. 周曉波,蔣杰,張?zhí)?張傳美. 工業(yè)鍋爐. 2012(01)
[3]橫紋管強(qiáng)化傳熱實驗研究與機(jī)制分析[J]. 張仲彬,陳玲,徐志明,袁洪利. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2010(S1)
[4]對生物質(zhì)氣燃燒器軸向溫度影響因素的模擬研究[J]. 李海霞,朱躍釗,張維薇. 農(nóng)機(jī)化研究. 2009(09)
[5]新型戶用下吸式秸稈氣化爐的研究與應(yīng)用[J]. 曹穩(wěn)根,高貴珍,方雪梅,錢玉梅,張興桃,段紅. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(30)
[6]下吸式固定床氣化木薯莖稈試驗研究[J]. 駱偉峰,王紅林,陳礪,方原歡,周海倫. 廣東化工. 2008(06)
[7]旋流燃燒器空氣動力場的數(shù)值模擬[J]. 林阿彪,方月蘭. 東北電力技術(shù). 2007(08)
[8]扁管管內(nèi)流動與傳熱的三維數(shù)值模擬[J]. 夏文武,喻九陽,熊智強(qiáng),劉玉華. 石油化工設(shè)備. 2007(04)
[9]生物質(zhì)下吸式氣化爐氣化制備富氫燃?xì)鈱嶒炑芯縖J]. 呂鵬梅,袁振宏,吳創(chuàng)之,馬隆龍,常杰. 化學(xué)工程. 2007(05)
[10]生物質(zhì)固定床氣化試驗研究[J]. 魏敦崧,李芳芹,李連民. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(02)
碩士論文
[1]日光溫室新型燃煤熱風(fēng)爐的設(shè)計及推廣應(yīng)用[D]. 史慧鋒.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]基于CFD模擬的換熱器傳熱性能分析與優(yōu)化選型[D]. 李文敏.中國海洋大學(xué) 2013
[3]富氫生物質(zhì)氣化氣燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計及燃燒特性研究[D]. 崔鵬飛.重慶大學(xué) 2013
[4]部分預(yù)混式低熱值煤層氣燃燒器優(yōu)化設(shè)計及燃燒特性研究[D]. 楊鑫.重慶大學(xué) 2012
[5]生物質(zhì)燃料加熱設(shè)備的設(shè)計、分析及試驗研究[D]. 張江勇.太原理工大學(xué) 2012
[6]扭曲管雙殼程換熱器傳熱性能的數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 楊蕾.華南理工大學(xué) 2010
[7]波紋換熱管的研究與開發(fā)[D]. 孫存政.北京化工大學(xué) 2009
[8]新型節(jié)能熱風(fēng)爐的設(shè)計與試驗[D]. 張云碩.吉林大學(xué) 2009
[9]戶用型生物質(zhì)氣化爐的開發(fā)與試驗研究[D]. 段玉燕.浙江大學(xué) 2008
[10]戶用型上吸式生物質(zhì)氣化爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計與試驗研究[D]. 李鵬.石河子大學(xué) 2008
本文編號:3698352
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