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多孔介质干燥理论与应用并行

湿物质的干燥过程,特别是热力干燥过程其本质就是一个热量和质量的耦合传递过程。一方面,物料从干燥介质吸收热量,即热量由湿物质的外部向其内部进行传递;另一方面,湿物质内部的水分则由内向外传递,直到湿物质的含水量降低至满足工艺要求为止。因此固体物质内部以及周围流体边界层内的热、质传递过程是干燥过程研究中最重要的问题之一。$$按照Luikov的划分,被干燥的湿固体物质可被分为三类,即:典型的胶体、典型的毛细多孔介质和胶体毛细多孔介质。多孔介质广泛存在于国民经济的各个领域,岩石、矿物、陶瓷、建筑材料、保温材料、催化剂、植物的根茎叶,以及各种农产品、食品等都属于多孔介质的范畴。可以说,多孔介质是工业干燥技术所面对的主要对象。$$需要关注的是,固体物质在干燥过程中湿分迁移的理论及其发展历程以及固体物质中湿分传递的主要理论和模型,正在成为干燥技术发展的支...  (本文共1页) 阅读全文>>

《湖北工业大学学报》2018年04期
湖北工业大学学报

基于生物多孔介质的对流干燥数值模拟

生物多孔介质在干燥过程中,内部水分脱出的同时也伴随着因水分迁移、蒸发以及表面与环境温度差引起的热量传递,于是整个干燥过程可看作多孔介质的热-湿-力三场耦合的物理现象,对此类多场耦合问题一般有一下三类研究方法:1)解析法对于由控制方程和边界条件决定的某些定解问题,根据方程的特点,采用解析法求解。包括积分法、变量分离法、Laplace变换法等。其优点是推导严格、结果准确,但是基本只能运用于简单的偏微分方程组,应用范围十分有限。2)数值法数值法是最近几十年以来迅速发展的求解方法,广泛适用于复杂的传热传质多场耦合问题,如有限差分法、有限元法等。数值法泛用性强,对于难以用解析法解决的问题,数值法是其唯一解决途径。3)模拟法或实验法当数学模型过于复杂或者数值模拟计算量过于庞大时,模拟法或实验法是比较好的选择。此外模拟法或实验法也能为上述两种方法提供检验手段。目前,大部分研究文献中,以一维或者二维模型探讨干燥问题居多[1-4],由于干燥问题的...  (本文共4页) 阅读全文>>

《制冷学报》2017年02期
制冷学报

金属多孔介质泡沫自然对流换热实验研究

随着科学技术的发展,金属泡沫多孔介质已广泛用于航空航天、能源[1]等工程领域,对其传热特性的研究也越来越引起人们的关注。作为一种新型传热材料,各种开孔金属泡沫的高导热系数、高换热面积以及内部的对流作用能大大增强泡沫流体两相的换热性能。饱和水-金属泡沫由于其迟滞导热系数和内部的对流作用可以强化传热,但是影响其传热的各个因素的影响大小却尚未完善,特别是材料的结构参数对Nu的影响以及准则方程,尚缺少实验研究的支撑和归纳。对此,国内外学者做了大量的工作。A.Bhatta-charya等[2-4]提出了有效导热系数,并搭建了对其测定的实验装置。提出了六边形金属骨架分析模型,并对金属泡沫的孔隙率、孔隙密度PPI(pores per inch)即单位英寸长度上的平均孔目数)等参数进行了详细计算。同时进行了泡沫-空气大空间自然对流实验研究,对浮升力的强化作用进行了理论分析。A.Tamayol等[5]在文献[2-4]模型基础上进行了金属泡沫强制对...  (本文共5页) 阅读全文>>

《科学技术与工程》2017年10期
科学技术与工程

多孔介质中动态合成天然气水合物的新方法

引用格式:郭平,熊枫.多孔介质中动态合成天然气水合物的新方法[J].科学技术与工程,2017,17(10):173—176Guo Ping,Xiong Feng.A new method of dynamic synthesis of natural gashydrate in porous media[J].Science Technology and Engineering,2017,17(10):173—176随着经济发展对传统能源消耗的日益严重,新能源的合理开发与开采必须提上日程。21世纪初,水合物开始进入人们的视线,由于其巨大的储量和使用的清洁性,日益受到广大学者专家的关注。我国已在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》中将水合物的勘探开发技术列为需要重点研究突破的前沿技术[1—8]。天然气水合物,也叫“可燃冰”,是由天然气在一定温度和压力下与水结合形成形状如冰一样的化合物。对于水合物的化学式,国...  (本文共4页) 阅读全文>>

《水动力学研究与进展A辑》2016年01期
水动力学研究与进展A辑

底部加热的复合多孔介质热-流耦合场非线性特性

引言底部加热的多孔介质内热流耦合问题具有广泛的工程应用背景,由此所带来的热流分叉等非线性现象是近年来学术界广泛关注的课题之一,而定量描述热流耦合过程的非线性特性及获得非线性方程分叉点的解析解十分困难。多年来,国内外学者先后对此问题作出相关研究报道,Mishra等[1]通过实验证实,随Ra增加,流动换热由稳态向非稳态过渡;Atul等[2]提出底部加热问题中,存在流场和温度场对初始场条件很敏感现象,但未做详尽表述;Riley和Winters[3,4]利用有限元方法研究了达西流的底部加热问题。Fusergi等[5]采用三维模型对流动换热进行模拟,得出三维流动的非线性特性受初始条件影响。Zhan等[6]通过实验和模拟得出,Ra对流场空间分布和换热稳定特性产生重要影响;牛骏、Fu C J等[7,8]通过理论分析和数值模拟的手段得出了底部加热的单层多孔介质中非线性流动传热规律;王建刚[9]通过对底部加热自然对流可视化实验指出,水平空气层的对...  (本文共9页) 阅读全文>>

《城市燃气》2015年07期
城市燃气

多孔介质燃烧技术现状

1前言化石能源一直是世界能源结构的主体,当今世界80%以上的能源都来自于化石燃料的燃烧。近年来可再生能源等技术发展较快,但受资源总量、技术水平及工业基础的限制,在相当长的时间内将维持化石能源占能源消费主导地位的状态。目前我国正处于高速经济发展阶段,能源与环境对经济发展的制约作用日益明显。然而在能源利用上,一方面存在效率低、污染环境、浪费严重等问题,另一方面,大量的低品位能源未被开发和利用。要建立可持续发展的经济模式,改善能源结构,改进能源消费方式,提高能源有效利用率,必须充分利用工业生产及能源生产中的各种低热值燃气,实现常规能源的高效清洁利用。低热值燃气并没有明确的概念。通常根据气体燃料的热值将其分为3类[1],大于15.07MJ/m3为高热值燃气,6.28MJ/m3~15.07MJ/m3为中热值燃气,而热值小于6.28MJ/m3的为低热值燃气。工业中常见的低热值气体燃料主要有:化工过程低热值尾气、高炉煤气、石油化工行业冶炼尾气...  (本文共5页) 阅读全文>>