食品对流烹饪过程热质传递分析

本文基于傅立叶和菲克定律,建立了食品对流烹饪传热传质过程的二维数学模型。食品的物理性能用局部温度和湿度表示,模型充分考虑了传热与传质之间的相互耦合。得到了食品对流烹饪过程的干燥曲线,整个烹饪过程的数值模拟结果与实验数据相吻合。模型可以用来模拟和预测食品烹饪过程的温度和湿度分布。     

多孔材料中热质传递特征的分析

对多孔纤维材料中流体渗流的特性进行了分析.根据特定初始条件和边界条件,推导出了温度和压强的解析模型,分析了棉和涤纶两种纤维材质中液体渗流压强随着时间的变化趋势.通过对比多孔材料中流体温度的计算结果与实验结果,验证了模型的有效性和实用性.     

金属氢化物反应器吸氢过程的热质传递特性分析

为了研究金属氢化物反应器内吸氢过程的热质传递特性,建立了圆柱形反应器的二维多物理场模型.新建立的模型考虑了换热流体流速与温度变化对反应器吸氢过程的影响,采用COM-SOL Multiphysics V3.5a软件来求解,并探讨了一些重要参数变化对反应器性能的影响.结果表明:接近换热管壁处的氢化物床的温度较低,吸氢反应更快,换热流体入口附近床层的吸氢反应比出口附近的快;减小氢化物床层与换热管壁面之间的接触热阻和增加氢化物床层有效导热系数都可以增强换热效果,从而加快吸氢反应,当接触热阻从0.002 m2·K/W减小到0.0005m2 ·K/W时,吸氢反应时间大约缩短了15.5％;采用强化换热措施可以减少吸氢反应时间,提高反应器平均功率.     

多孔介质内部热质传递的等效耦合扩散模型

基于Whitaker的体积平均方程,在不附加任何新的假设的基础上,寻出一组关于液体饱和度、温度和气相压力的新支配方程,应用该方程组对微孔硅酸钙保温制品干燥过程进行了数值分析.在蒸发速率、平均含湿饱和度及温度变化方面,数值解与实验结果十分吻合.文中还提出了表面质流和表面局部蒸发的概念,根据这两者与外部传质的平衡与转换可以解释临界点出现的机理.     

多喷嘴对置式煤气化炉激冷室颗粒运动及碰撞特性研究

多喷嘴对置式水煤浆气化技术是我国自主研发的一种洁净煤技术,具有转化率高、有效气含量高等优点.气化炉是煤气化工艺的核心设备之一,其主体结构包括燃烧室与激冷室两部分.燃烧室反应生成的粗合成气夹带固体灰渣颗粒进入激冷室液池,在气液两相湍流作用下与炉体发生碰撞,造成冲蚀磨蚀等破坏,对气化炉安全和长周期稳定运行造成影响.本文以多喷嘴对置式气化炉为研究对象,建立了激冷室三维物理模型;利用VOF多相流模型和DPM离散相模型研究了气液固三相流场,得到连续流场和不同粒径颗粒的分布状态;通过FluentUDF对灰渣颗粒与炉体碰撞位置和碰撞参数进行了统计分析,得到激冷室内碰撞多发区域及破坏机理.研究结果表明:合成气进入激冷室液池中形成负浮力射流,动量逐渐衰减,最终改变运动方向而向上反折流动;不同粒径的颗粒在激冷室流场中的分布不同,粒径较小的颗粒气相跟随性更为明显,分布范围更广;颗粒粒径影响其与激冷室壁面主要碰撞区域,粒径为0.05 mm和0.1 mm的小尺寸灰渣颗粒碰撞主要发生在下降管下端;0.5 mm的大尺寸灰渣颗粒碰撞主要发生在激冷室炉体下部,在设计制造过程中要重点关注;分析碰撞角度发现各壁面碰撞破坏机...     

在水汽逆向流动填料塔内热质同时传递过程的研究

在内径94mm,高2.1m的填料塔内进行了热、质同时传递过程的热模实验研究。结果表明,存在一个合适的(液/汽)质量比为7.7～13.3。当系统内液汽比在该范围附近时,床层内气相温度分布比较稳定。同时,对填料塔内热质同时传递过程建立了数学模型,模型计算值与实验值吻合良好。计算出在本实验系统的操作条件下,全塔平均传质和传热系数分别为:kg=0.060kg/(m2·s·MPa)和αg=2.01W/(m2·K)。本文所建立的数学模型能应用到工业实践中。     

射流携带床气化炉内混合过程的数值模拟

采用ｋ－εＥ模型对射流携带床气化炉内α－萘酚与对氨基苯磺酸重氮盐的偶合竞争串联反应的分隔指数进行了数值模拟,研究了气化炉出口面积,长径比,两股射流动量比对分隔指数的影响。模拟结果表明,ｋ－ε－Ｅ模型由于同时考虑了宏观混合和微观混合的作用,其观测值和实验测试值吻合较好。     

湿工况下翅片管换热器空气侧热质传递的数值模型

析湿在翅片管换热器用作蒸发器时经常发生,对换热器的性能有重要影响.文中提出了能从机理上对湿工况下翅片管式换热器空气侧的热质传递过程进行模拟的数值模型,它不仅包括用于反映水蒸气和液态水之间由于浓度差所形成的传质模型,而且包括基于经典成核理论的反映水蒸气直接冷凝过程的传质模型.该模型的计算精度较好,传热无量纲参数jh和实验数据的平均相对误差为6.93%,传质无量纲参数jm和实验数据的平均相对误差为12.1%.数值仿真表明,空气相对湿度仅在部分析湿工况下对传质特性有较大影响.     

相变微胶囊对绝热喷雾吸收过程中热质传递特性的影响

通过在吸收工质中加入相变微胶囊,提高工质的有效热容,进而减少溶液循环量和雾化功耗。建立了溴化锂溶液绝热喷雾吸收模型,分析了相变微胶囊对绝热喷雾吸收过程的雾化功耗与吸收时间的影响。研究结果显示：相变微胶囊的加入有助于减少相同制冷量下雾化功耗,但同时需要更长的吸收时间。     

利用双流体模型研究不同煤种对煤气化激冷过程的影响

利用双流体模型,对气化炉激冷室下降管内的合成气和灰份传热与流动进行了数值计算,分析了不同煤种－黄陵煤和华亭煤对气化炉下降管性能的影响,并和生产数据进行了比较。研究表明,采用激冷流程的德士古气化炉更适合灰份质量分数较低的煤种。计算结果也表明,煤的灰份不利于合成气在下降管内的冷却降温。由于灰份的存在,使合成气在下降管的出口温度提高了,显示出灰份浓度越高,合成气的出口温度也越高。     

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。     

可拆式螺旋板换热器传质传热的数值模拟

应用计算流体动力学（CFD）和数值传热学方法,建立了考虑可拆式螺旋板换热器（DSHE）内流动与传热的三维数学模型,分析了换热器内流体的流速、流向、流动状态以及换热器高度、流道间距、接管形式等流动与结构参数对传热系数、系统压降及传热-压降性能系数凤等参数的影响．结果表明,几何结构一定时,流速增加会使传热系数增大、压降增大、性能系数减小,但相比之下,适当提高油侧流速比提高水侧流速对强化传热更经济有效;而在流量一定情况下,随换热器高度或板间距增大,传热系数和压降会减小,传热-压降性能系数EK会提高,但螺旋板圈数增加却会使传热系数、压降、传热-压降性能系数均有不同程度的劣化,同时金属板材消耗量增大,经济性降低．此外,切向接管和逆流流动更有利于强化传热和减小压降,换热器综合性能更好．这些结果对可拆式螺旋板换热器的结构优化与参数调试具有重要的参考价值和指导意义．     

复合吸附式制冷的动态模拟及传热传质分析

用收缩核模型的方法对复合吸附式制冷装置的吸附／解吸过程进行了数值模拟，并针对蒸发温度为5℃，活性炭纤维浸渍SrCl2（SrCl2：活性炭纤维=4．27：1，m：m）的复合吸附的吸附／解吸过程进行了传热传质的初步分析．模拟结果与由实验数据分析得出的结论有很好的一致性．     

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。     

溴化锂溶液吸收制冷传热传质实验研究

以质量浓度为50%~57%,温度为28℃~37℃的溴化锂溶液为"吸收剂",研究溴化锂溶液吸收制冷的传热传质过程。研究结果表明:增大溴化锂溶液浓度及降低溴化锂溶液温度,可提高传质推动力,进而强化制冷过程,但不影响过程阻力,获得的传质系数在10-6~10-7kg·m-2·s-1·Pa-1数量级范围。     

化工传递过程中“三传”的类似性分析

动量传递、热量传递和质量传递（简称三传）之间存在许多类似之处.即从传递的机理、传递的数学模型的建立方法、数学模型的求解方法及求解结果4方面分析“三传”的类似性,以便学生更好地掌握“三传”知识,培养学生利用“三传”知识解决化工生产问题的能力.     

基于高分子透湿膜的全热回收器的传热传质的研究

基于高分子透湿膜的全热回收器是一种新型的高效换热器。为了更好地揭示膜换热器内部的传热传质过程,对膜全热回收器建立了空气侧、膜侧的传热传质数学模型。研究全热回收器的传热传质过程。研究结果表明,膜的热阻对显热交换的影响不大,而膜的湿阻对潜热交换有较大的影响。膜的厚度很小,湿扩散系数很大,因此膜的湿阻较小,使得新风和排风的潜热交换非常充分,结果基于透湿膜的全热回收器的潜热效率很高,达到60%以上,比基于纸的全热回收器的潜热效率高20%左右。     

蒸发式冷却器的传热传质试验研究

对蒸发式冷却器传热传质试验结果的数据处理进行了讨论,重点是它的容积散质系数以及工艺水到水膜的传热系数．介绍了试验台和各测试仪表,给出了对两个试件的测试结果,整理了βｘｖ和Ｋ的变化规律,并与计算结果作了分析对比