雙軸槳葉式干燥機傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬研究

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1、學(xué)校代碼10530學(xué)號201230071662分類號TK173密級碩士學(xué)位論文雙軸槳葉式干燥機傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬研究學(xué)位申請人秦長江指導(dǎo)教師胡自化教授學(xué)院名稱機械工程學(xué)院學(xué)科專業(yè)機械工程領(lǐng)域工程碩士研究方向數(shù)字化設(shè)計與制造二○一五年六月五日NumericalSimulationofHeatandMassTransferofBiaxialPaddleDryerCandidateQinChangjiangSupervisorProf.HuZihuaCollegeSchoolofMechanicalEngineering

2、ProgramMechanicalEngineeringSpecializationDigitalDesignandManufacturingDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune5th,2015湘薄大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究威果。陳了文中特別加標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和

3、集體，均已在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：衣邊曰期：興／辟備月曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被査閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可１＾＾采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。江：作者簽名；秦衣曰期；興ａｔ年備月＾曰導(dǎo)師簽名＊：

4、曰期；？＞＾４月若曰Ｖ湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要雙軸槳葉式干燥機具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，單位容積傳熱面積大等優(yōu)點，目前在冶金、化工、食品加工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而作為一種間接式加熱干燥機其傳熱傳質(zhì)機理非常復(fù)雜，干燥機的設(shè)計參數(shù)主要憑經(jīng)驗選取，且操作參數(shù)主要依賴經(jīng)驗和反復(fù)實驗來確定。目前缺乏能夠有效指導(dǎo)實踐的理論體系，導(dǎo)致干燥機的干燥效果很不理想，甚至難以滿足干燥要求。因此，雙軸槳葉式干燥機的傳熱傳質(zhì)機理和操作參數(shù)對干燥質(zhì)量的影響是值得進一步深入研究的課題。由于影響雙軸槳葉式干燥機傳熱傳質(zhì)的因素很多

5、，諸多因素往往需要開展大量試驗分析，甚至部分因素即使建立試驗系統(tǒng)也無法有效開展研究。為了節(jié)省大量實驗研究所需投入的人力、物力和成本。為此，本文以直鉛硫尾礦為干燥對象，運用傳熱學(xué)和流體力學(xué)的相關(guān)理論，圍繞雙軸槳葉式干燥機的傳熱傳質(zhì)機理進行深入分析研究。內(nèi)容包括建立CFD模型，基于FLUENT對雙槳葉式干燥機筒體內(nèi)的傳熱傳質(zhì)進行數(shù)值模擬，探究干燥機內(nèi)載濕氣體流動規(guī)律和硫尾礦物料的運動規(guī)律，揭示氣固兩相在干燥機內(nèi)流場和溫度場，以及不同槳葉軸轉(zhuǎn)速和不同蒸汽溫度對出料口物料含水率的影響規(guī)律。具體研究工作如下：1）直鉛硫尾礦

6、雙軸槳葉式干燥機干燥過程理論分析?；谝苿蛹訜岚宓念w粒熱傳遞模型，對直鉛硫尾礦在雙軸槳葉式干燥機內(nèi)干燥過程傳熱傳質(zhì)進行了理論分析，為后續(xù)干燥機內(nèi)傳熱傳質(zhì)的數(shù)值模擬奠定基礎(chǔ)。2）雙軸槳葉式干燥機內(nèi)的氣相單相流場、溫度場及單個槳葉內(nèi)流場的數(shù)值模擬。運用UG8.0軟件建立了雙軸槳葉式干燥機的三維實體模型，從傳熱傳質(zhì)機理分析出發(fā)，建立了雙軸槳葉式干燥機的CFD模型，利用FLUENT對干燥機內(nèi)的氣相單相流場、溫度場及單個槳葉內(nèi)流場進行數(shù)值模擬。3）雙軸槳葉式干燥機內(nèi)氣固兩相流的數(shù)值模擬?；诓襟E2）建立的CFD模型，利用F

7、LUENT對雙軸槳葉式干燥機內(nèi)氣固兩相流進行數(shù)值模擬，以揭示不同槳葉軸轉(zhuǎn)速和不同蒸汽溫度對出料口物料含水率的影響規(guī)律。綜上，本文的研究為雙軸槳葉式干燥機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、操作參數(shù)合理選取和干燥品質(zhì)提升提供了科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：槳葉式干燥機；傳熱傳質(zhì)；兩相流；數(shù)值模擬I湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAbstractDuetotheadvantagesofcompactstructure,smalloccupiedarea,largeheattransferareaperunitvolume,thebiaxialpad

8、dledryeriswidelyusedinmetallurgy,chemicalindustry,foodprocessingandotherfields.However,asakindofindirectheatingdryers,itsheatandmasstransfermechanismisverycomplicated,thedesignparameterso