粒状物料干燥过程中的传热传质分析

建立了粒状物料干燥过程中传热传质数学模型，并采用数值方法进行了处理，该模型能较好地预测干燥过程中物料的含湿量及温度等的变化。模型计算结果与实验结果吻合良好。     

冷冻干燥升华过程数学模型传热传质机理

提出冷冻干燥升华过程主要由传热控制和传质过程两阶段组成，分析认为升华过程是传热传质的逆过程，并得出该过程的合理工艺条件，即物料表面的加热温度和干燥箱内真空度的变化规律。     

种子干燥过程中水分迁移的传热传质机理

运用工程热物理和种子生物学科交叉的研究方法,对白菜种子进行干燥动力学实验的同时做了种子的生理实验研究。研究结果表明,干燥条件略有不同就可在种子内部造成不同的水势梯度,同时一定频率与振辐的振动亦能使种子内部毛细孔中水分的流动阻力减小而有利于传质,但传质的优劣则取决于外界的传热条件,这为干燥动力学的研究确定优化的供热方案提供了理论基础与技术依据。     

马尾松锯材在热压干燥过程中的传热规律

根据约翰.F.肖非稳态传热传质理论,建立了马尾松锯材在热压干燥过程中的传热数学模型。将马尾松锯材在干、湿球温度分别为100,99.5℃,即相对湿度约为100%的条件下汽蒸处理3h,然后在温度为180℃、压力为0.2MPa、呼吸间隔为60s(每次呼吸约1s)的工艺条件下进行热压干燥验证试验。结果表明,除少数几个值外,其余各点的实测温度与计算温度之间偏差均小于5%。该模型较好地反映了在热压干燥过程中马尾松锯材内的温度变化。     

“新型高效干燥过程的超常传热传质研究”取得显著成果

由中国科学院工程热物理所刘登瀛研究员主持,中国科学院工程热物理研究所、东南大学和天津大学共同承担的国家自然科学基金‘九五’重点项目“新型高效干燥过程的超常传热传质”根据计划任务书的要求,4年来进行了多方面的深入研究,全面完成了研究计划,在以下几方面取得了一批有重要科学意义和应用前景的基础性创新成果:     

干燥多孔物料的耦合传热传质方程组的显式解析解

对反映多孔物料干燥过程的耦合传热传质方程组，利用两种非常规的办法－加法分离变量法及倒求源项法，求出其可能有的显式解析解。除理论价值外，这些解还可以作为计算传热传质学中的标准解。     

对撞流干燥的传热传质特性

对对撞流的传热传质过程进行了理论分析 ,论证了对撞流这一干燥形式强化传热传质过程的原理。设计了同轴对撞流干燥器 ,进行了对撞流强化传热传质过程的试验验证 ,总结了对撞流强化传热传质的特点和影响传热传质的因素     

高含湿低强度太阳能对流干燥过程的传热传质特征

在研究Luikov‘s热湿迁移基础上,在低强度和高含湿量的条件下,建立 了一个一维无限大平板太阳能对流干燥的热湿迁移数学模型,数值模拟了太阳能的干燥过程,同时,使用太阳能温室型集热器对流干燥装置对泡沫塑料进行连续干燥实验,所测温度和含湿量随时间的变化规律与计算结果相一致,表明这个理论模型是正确的。     

高温气流干燥氧化铝对流传热传质分析

基于两相流理论,提出了一个描述含湿氧化铝颗粒气流干燥过程的一维数学模型.模型考虑了干燥管内气固两相间的传热和传质、气固两相温度和含湿量的变化.利用Bird等所提出的努赛尔数经验公式对该气流干燥模型进行了数值计算,得到了含湿氧化铝颗粒在不同气流干燥条件下的干燥曲线.整个干燥过程的数值模拟结果与实验数据吻合得很好,可以用来预测含湿氧化铝颗粒的干燥湿度.另外,对固气比、气流温度以及气流速度对颗粒湿度沿干燥管高度变化的影响也作了计算和分析,结果表明固气比和气流温度对颗粒湿度的变化影响较大.低固气比、高气流入口温度,干燥过程颗粒湿度变化大,有利于颗粒干燥.而气流速度对颗粒湿度变化的影响则可忽略不计.     

离心流化床中多孔介质干燥的传热传质研究

通过对典型的多孔湿物料在离心流化床中干燥过程的理论分析,将含湿多孔介质传热传质过程和物料与气流之间的外部传递过程相耦合,导出了离心流化床的控制方程组,在此基础上,可以对离心流化床中湿物料的干燥过程进行数值模拟。     

冷冻干燥过程中非定常传热传质研究

本文对制品在两端同时受热条件下的冷冻干燥过程的非定常传热传质进行了研究,建立了冻结层和多孔干燥层的传输过程的数学模型,讨论了干燥箱内的流动及传热,通过热量和质量传递之间的相互耦合求得升华界面温度的变化以及干燥速率。     

马尾松锯材在热压干燥过程中的传质数学模型

根据菲克第二定律,建立了马尾松锯材在热压干燥过程中传质数学模O型将长×宽×厚为3 0 0 mm X 100 mm x22 mm 的马尾松锯材在温度为100 ce 飞相对湿度约为100% 的条件下汽蒸处理3 h , 再在温度180 ce 飞压力0 . 2 MPa 飞呼吸间隔60 s 的工艺条件下进行热压干燥验证试验。结果表明: 所建传质模型除含水率在纤维饱和点以上时,马尾松锯材的某些测试点实测含水率与模型计算值偏差稍大外,其他情况都能较好地反应热压干燥过程中水分移动规律。     

气化炉内下降管传热传质过程的模拟

建立了气化炉下降管传热传质过程过程的数学模莳工进行了数值计算,据此分析了下降管内合成气的温度分布与进口流速等参数的关系。研究表明,渭河化肥厂气炉下降管内的气体温度可以从１６７３Ｋ降低到５７０Ｋ,且降低气化温或气化室的出口流速和增加下降管的长度,均对激冷室内气体的降温有利。     

物料干燥特性的研究

本文通过对四种中药材的干燥性能试验，探讨了影响物料干燥过程的主要因素，给出了干燥过程的数学模型，为设计物料干燥装置和提高热能利用率提供了依据．     

蜜枣对流干燥传质特性的研究

分析了影响蜜枣传质特性的因素.对蜜枣在间歇干燥过程中间歇前后的干燥速率进行了对比,得出了蜜枣对流干燥的最佳工况,建立了蜜枣干燥的数学模型,其模型与试验结果吻合较好.     

离心流化床干燥器中传热传质的实验研究

在不同操作条件下对离心流化床干燥器中湿物料的干燥过程进行了间歇实验研究，测定了气流入口、出口和床层温度以及物料湿含量时间的变化，分析了表观气速、颗粒直径、床层厚度、床体转速和物料初始湿含量对干燥过程的影响，获得了离心流化床干燥过程中传热和传质准则方程。     

多孔物料干燥过程中的体积收缩特性

分析了多孔含湿物料干燥过程中体积收缩产生的原因，实验研究了三种典型多孔物料体积收缩特性，讨论了多孔物料毛细孔半、固体间架强度和外部干燥条件等对体积收缩率的影响。     

眼角膜在冻干过程中的传热传质模型

通过对角膜干燥过程的理论分析,建立了能真实描述角膜干燥过程传热传质的数学模型。采用ANSYS有限元计算软件对角膜的冻干过程进行模拟计算,得出如下结果：冻干室内温度约-10℃,压强维持在50Pa左右时,角膜双面冻干所需时间为170min。采用移动网格来追踪升华界面上各节点的参数值,提高了本模型的计算精度,计算结果直观可靠,物理意义明确。     

离心流化床内物料干燥特性的实验研究

对以表面水分为主的颗粒物料（黄沙）和以内部结合水分为主的食品物料（土豆、萝卜）在离心流化床中的干燥特性进行了试验研究,获得了各种物料的干燥曲线,并对影响干燥特性的气体表观流速、床体转速、床层厚度、物料形状和特性等主要因素进行了分析和讨论。     

连铸坯凝固传热过程的数学模型分析

连铸坯凝固传热数学模型对定量分析连铸过程中的热量传递、改善连铸坯质量及实现过程级的动态控制有重要意义．分析了连铸坯在结晶器和二次冷却区凝固传热的特点;重点讨论了建立连铸坯凝固传热数学模型的主要方法,给出了当前代表性的定解条件及参数确定方法;对凝固传热模型的主要数值计算方法,如有限差分法、有限元法以及边界元,进行了对比分析;指出进一步开发实用化凝固传热模型,研究连铸坯凝固传热动态控制模型将在高效连铸生产中发挥更大作用．