油頁巖干燥過程數(shù)值模擬及干燥動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展導(dǎo)致了巨大的能源消耗，而傳統(tǒng)化石燃料儲(chǔ)備量正日益減少，引發(fā)世界多國開始尋找替代能源，油頁巖世界儲(chǔ)量豐富，是一種很好的替代能源。但是開采出來的油頁巖具有很高的含濕量，這種高含水率對(duì)干餾制備頁巖油和燃燒油頁巖進(jìn)行發(fā)電都是不利的，油頁巖流化床具有很高的干燥效率，但其內(nèi)部傳熱傳質(zhì)模型缺乏可靠模擬參數(shù)，因此本文對(duì)油頁巖單顆粒干燥過程進(jìn)行模擬，分析不同干燥介質(zhì)傳統(tǒng)熱空氣和過熱蒸汽干燥油頁巖過程，得出相關(guān)參數(shù)計(jì)算表達(dá)式。油頁巖干燥傳

2、質(zhì)過程復(fù)雜，基于干燥動(dòng)力學(xué)理論提出的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，用來預(yù)測(cè)濕份變化具有一定可靠性。
　　基于Whitaker理論建立了熱風(fēng)干燥油頁巖數(shù)學(xué)模型，使用有限元數(shù)值計(jì)算軟件COMSOL對(duì)油頁巖的傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥過程進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，揭示了熱風(fēng)干燥過程油頁巖內(nèi)部溫度和含濕量的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)干燥過程主要推動(dòng)力是邊界處水蒸汽濃度梯度，熱空氣相對(duì)含濕量對(duì)模擬結(jié)果有很大影響;熱空氣溫度越高，干燥速率越快;干燥過程中顆粒內(nèi)部溫度、含濕量及氣相壓力受油頁巖片狀結(jié)

3、構(gòu)的影響而顯示處各向異性特征;得出熱空氣干燥油頁巖水分有效擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算表達(dá)式。基于梯度驅(qū)動(dòng)模型理論建立了雙場(chǎng)模型即溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)耦合模型，用來模擬過熱蒸汽干燥單顆粒油頁巖過程，使用COMSOL軟件求解耦合方程組，并對(duì)干燥過程中濕分有效擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的討論，得出其與粒徑、含濕量及溫度有關(guān)的計(jì)算表達(dá)式;對(duì)比熱空氣干燥和過熱蒸汽干燥可知，過熱蒸汽干燥使得油頁巖具有更高的水分?jǐn)U散系數(shù)。
　　基于干燥動(dòng)力學(xué)理論對(duì)熱風(fēng)流化干燥油頁巖過程